什么是空腔(Hohlraum)？

空腔是一種中空的圓柱形裝置，用于聚焦和控制輻射。該裝置以德語中"空心區"一詞命名，它將輻射均勻地分布在墻壁內，并在中心加熱一小塊燃料。它可以小到回形針或鉛筆擦，或者可能包括核武器的外殼。一個小空腔膠囊可以用來模...

空腔是一種中空的圓柱形裝置，用于聚焦和控制輻射。該裝置以德語中"空心區"一詞命名，它將輻射均勻地分布在墻壁內，并在中心加熱一小塊燃料。它可以小到回形針或鉛筆擦，或者可能包括核武器的外殼。一個小空腔膠囊可以用來模擬小規模的核爆炸，或者當里面的一小部分燃料樣品（如氘或氚）內爆時用激光產生能量。容器上的一個小孔可以用來測量逸出的輻射以及它在內部空間內的溫度。

空腔是核武器中主要反應和次級原子反應的焦點。將激光等強輻射源聚焦在空腔內部可以產生包含在空腔內的聚變反應在實驗過程中，通過內部對稱的吸收和再輻射來控制系統的穩定性。這種穩定性使得能夠發生球形爆炸，這有助于使實驗更加精確并包含強烈的反應。空腔可用于聚變和裂變反應，它是核武器中一級反應和二級原子反應的焦點。通常由鉛制成，一個小的球形燃料艙組成一個空腔。激光束被引導穿過零件末端的孔，與內壁反應，產生x射線。這些x射線會被偏轉通過間接加熱內部，避免了用激光精確聚焦燃料顆粒的需要有時，用一層薄薄的泡沫作為內襯來傳導熱量，使x射線分布更均勻。空腔內部的反應也會壓縮氘、氚或鈹的燃料顆粒，并將其加熱到比太陽更高的溫度。僅使用氫氣和氦氣，空腔內的溫度可以飆升到數百萬度。研究人員認為這種反應可以作為一種能源。空腔從激光中吸收了太多的能量，以至于在實驗之前進行的計算機模擬無法顯示吸收的效果。然而，為了產生大量的能量，在實驗室里進行的反應必須每秒發生幾次，才能獲得恒定的能量流。

發表于 2020-09-06 14:26
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分類：科學教育

什么是空腔(Hohlraum)？

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