什么是Z機器(Z Machine)？

Z機器是一個巨大的機器，用來產生x射線和極端溫度，以檢驗有關核爆炸的假設。它利用巨大的能量供給裝置，使電流流過鎢絲或鋼絲，使其蒸發成帶電等離子體。同時，周圍空氣中巨大的電流密度產生了一個磁場，使帶電等離子體進一步凝...

Z機器是一個巨大的機器，用來產生x射線和極端溫度，以檢驗有關核爆炸的假設。它利用巨大的能量供給裝置，使電流流過鎢絲或鋼絲，使其蒸發成帶電等離子體。同時，周圍空氣中巨大的電流密度產生了一個磁場，使帶電等離子體進一步凝結，這一過程被稱為z箍縮，這是在最早的英國機器中等離子體被壓縮的垂直軸之后。內爆等離子體產生的溫度高達37億開爾文，或36億華氏度，并產生一個x射線脈沖，可在目標物體中產生沖擊波。

Z機器可用于啟動和研究聚變反應。Z機器產生的溫度和壓力非常巨大，因此可以用它們研究核聚變的性質峰值溫度是太陽核心核聚變的300倍左右，Z機器所能達到的能量是巨大的，除了實現氘和氚的"典型"聚變（較低溫度的聚變形式之一）外，Z機器可以將氫原子或鋰原子等輕原子核熔合在一起，這在理論上可以導致無中子聚變。如果無中子聚變能夠發展成一種實用的發電裝置，它將避免許多生物危害和處理與聚變相關的風險，因為聚變的能量主要來自彈道中子，例如在氘氚聚變中，Z機最初設計用于在不到100納秒的時間內提供50太瓦的電力（足以為5000萬戶家庭供電），后來重新設計為提供290太瓦的電力瞬間產生的放電是如此巨大，火花從Z機器所在的房間里的每一個金屬物體上跳下。這種效果產生了一些照片，代表了2005年最令人難忘的科學攝影作品。盡管供電設備正在運行，但放電仍然發生淹沒在2000立方米的變壓器油和2300立方米的去離子水中。這種放電被稱為"電弧和火花"或"閃電"。

發表于 2020-09-07 22:22
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分類：科學教育

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