衛(wèi)星照片顯示，中國綿陽正在建設一座大型激光聚變研究中心。圖片來源：Planet Labs
路透社新加坡1月28日電 —— 兩家分析機構的專家表示，中國似乎正在西南城市綿陽建造大型激光點火聚變研究中心，這一進展不僅可能助力核武器設計，還將促進能源生產相關研究的深入發(fā)展。
美國獨立研究機構CNA Corporation的研究員德克·埃夫勒斯（Decker Eveleth）表示，衛(wèi)星照片顯示，該設施包括四個外延“臂”結構，將用于容納激光艙，并設有一個中央實驗艙，內有靶室，容納氫同位素進行聚變實驗。強大的激光將在其中引發(fā)聚變反應，從而釋放能量。
其布局與美國國家點火裝置（NIF）相似，該設施位于加利福尼亞州北部，耗資35億美元，并于2022年實現了“科學盈余”——即聚變反應釋放的能量超過了激光注入目標的能量。
據與詹姆斯·馬丁防擴散研究中心（CNS）合作的分析師埃夫勒斯（Eveleth）預計，中國此設施的實驗艙比目前全球最大的美國NIF實驗艙大50%左右。
亨利·L·斯廷森中心的核政策分析師威廉·阿爾伯克（William Alberque）表示“擁有NIF這類設施將提振國家自信、改進現有武器設計，并在無需進行實際測試的情況下推動未來核彈設計?！?
中國外交部將路透社的提問轉交給“主管部門”。中國科技部尚未對評論請求作出回應。
2020年11月，美國軍控事務特使馬歇爾·比林斯利（Marshall Billingslea）公布了一組衛(wèi)星圖像，其稱該圖像顯示中國正在建設相關設施，其中包括綿陽的一張圖像，顯示了一塊已清理的土地，并標注為“2010年以來新增的研究或生產區(qū)域”。
根據埃夫勒斯（Eveleth）提供給路透社的施工文件，該地塊是激光聚變重大裝置實驗室——一個聚變研究中心的所在地。
在太陽核心的極高溫度和壓力下，氫原子通過核聚變反應轉變?yōu)楹ぴ樱⑨尫懦鼍薮蟮哪芰?。激光核聚變技術旨在模擬這一過程，科學家通過強大的激光束來實現類似的反應。
具體來說，科學家們利用多束超強激光同時照射一個裝有氫同位素的微小靶丸。激光束會迅速加熱并壓縮靶丸，使其在極短時間內達到比太陽核心更高的溫度，進而引發(fā)核聚變反應。這一過程為“慣性約束核聚變”，因為激光的能量通過壓縮靶丸的方式約束其內部物質，從而實現核聚變。
點燃聚變燃料使研究人員能夠研究此類反應的工作原理，以及未來如何利用宇宙中最豐富的資源——氫，來創(chuàng)造一種清潔的能源。這一過程還讓工作人員能夠深入分析爆炸的細微特征，而無需進行實際的核爆炸試驗。
《全面禁止核試驗條約》禁止在任何環(huán)境中進行核爆炸，中國和美國均為該條約的簽署國。
各國允許進行“亞臨界”爆炸試驗，這種試驗不會引發(fā)核反應。此外，激光聚變研究，亦稱慣性約束聚變，同樣獲得許可。
弗里曼·斯波格利國際研究所高級研究員、前洛斯阿拉莫斯國家實驗室主任（Los Alamos National Laboratory，該實驗室是美國另一重要的核武器研究設施）的西格弗里德·赫克爾（Siegfried Hecker）表示，在核試驗被禁止的情況下，亞臨界和激光聚變實驗對于維持美國核武庫的安全性和可靠性至關重要。
注：“亞臨界”指的是一種核反應的狀態(tài)，其中核燃料的質量不足以引發(fā)自持鏈式反應，也就是核反應不會發(fā)生持續(xù)的爆炸或能量釋放。簡單來說，亞臨界反應不會像臨界反應那樣產生足夠的能量以維持爆炸。在核試驗中，進行亞臨界實驗可以模擬一些核爆炸的物理現象，但由于反應不達到臨界點，因此不會發(fā)生實際的核爆炸。這種試驗有助于科學家研究核武器的性能，同時遵守國際禁止核爆炸的規(guī)定。
他表示，中國僅進行過45次核試驗，而美國進行了1,054次。對于未曾進行過多次核爆炸試驗的國家而言，亞臨界實驗和激光聚變實驗的價值較小，原因在于缺乏龐大的數據集作為支撐。
赫克爾表示：“我認為這不會產生巨大差異。 所以……我不擔心中國在核設施方面超越美國?！?
勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室慣性約束聚變項目的首席科學家奧馬爾·哈里肯（Omar Hurricane）表示，這些設施的規(guī)模是根據設計師估算的能量需求來決定的，為了實現聚變反應的點燃，設計師需要計算施加到聚變目標上的能量或功率有多少，而設施的大小則反映了為達到這個能量需求所需的技術能力和設備規(guī)模。簡單來說，設施越大，意味著需要施加的能量也越大。勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室運營著美國國家點火裝置（NIF）。
哈里肯表示：“如今，我認為建造一個能量相當，甚至比NIF更強大且占地面積更小的設施是可能的。”但他補充道，如果規(guī)模過小，實驗性聚變似乎不可能實現。
哈里肯進一步指出，其他國家設立并運營激光驅動聚變研究中心，這一行為本身并不構成值得擔憂的因素。
他表示：“阻礙科學進步并隱瞞信息是極為困難的。人們可以將科學應用于各種不同的目的和目標，這無疑是一個錯綜復雜的問題。”
