什么是空腔(Hohlraum)？

空腔是一种中空的圆柱形装置，用于聚焦和控制辐射。该装置以德语中"空心区"一词命名，它将辐射均匀地分布在墙壁内，并在中心加热一小块燃料。它可以小到回形针或铅笔擦，或者可能包括核武器的外壳。一个小空腔胶囊可以用来模...

空腔是一种中空的圆柱形装置，用于聚焦和控制辐射。该装置以德语中"空心区"一词命名，它将辐射均匀地分布在墙壁内，并在中心加热一小块燃料。它可以小到回形针或铅笔擦，或者可能包括核武器的外壳。一个小空腔胶囊可以用来模拟小规模的核爆炸，或者当里面的一小部分燃料样品（如氘或氚）内爆时用激光产生能量。容器上的一个小孔可以用来测量逸出的辐射以及它在内部空间内的温度。

空腔是核武器中主要反应和次级原子反应的焦点。将激光等强辐射源聚焦在空腔内部可以产生包含在空腔内的聚变反应在实验过程中，通过内部对称的吸收和再辐射来控制系统的稳定性。这种稳定性使得能够发生球形爆炸，这有助于使实验更加精确并包含强烈的反应。空腔可用于聚变和裂变反应，它是核武器中一级反应和二级原子反应的焦点。通常由铅制成，一个小的球形燃料舱组成一个空腔。激光束被引导穿过零件末端的孔，与内壁反应，产生x射线。这些x射线会被偏转通过间接加热内部，避免了用激光精确聚焦燃料颗粒的需要有时，用一层薄薄的泡沫作为内衬来传导热量，使x射线分布更均匀。空腔内部的反应也会压缩氘、氚或铍的燃料颗粒，并将其加热到比太阳更高的温度。仅使用氢气和氦气，空腔内的温度可以飙升到数百万度。研究人员认为这种反应可以作为一种能源。空腔从激光中吸收了太多的能量，以至于在实验之前进行的计算机模拟无法显示吸收的效果。然而，为了产生大量的能量，在实验室里进行的反应必须每秒发生几次，才能获得恒定的能量流。

发表于 2020-09-06 14:26
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分类：科学教育

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