目前,英国一位13岁学生成为全球最年轻的“核实验专家”,他在英国兰开夏郡中学实验室创建核聚变反应堆。

所有最好的科学实验都至少具有危险迹象,当13岁的杰米-爱德华兹(Jamie Edwards)告诉校长计划在学校建造一个核反应堆时,校长提出一个疑问:“这项实验是否会引爆学校?”

爱德华兹核聚变反应的步骤图
爱德华兹说:“这是一项成功的实验!我有点不太相信这是真的。”据悉,他痴迷辐射研究已多年,甚至曾用自己的圣诞节零花钱购买了一个盖革计数器(用于测量放射指数)。
他的核聚变反应实验计划受益于14岁美国学生泰勒-威尔逊(Taylor Wilson)的启发,威尔逊此前曾是制造小型核聚变反应的全球最年轻研究者,于2008年美国内华达州完成核聚变实验。最初爱德华兹试图联系原子能实验室和大学研究机构,并寻求帮助,但是他们对爱德华兹并不重视。最后他选择了自己的学校,并获得了校长吉姆-霍瑞根(Jim Hourigan)的同意和3000英镑的实验经费。
经过数月努力,爱德华兹在14岁生日之前完成了该实验。3月5日,专家小组在教室“辐射控制区域”观察了实验过程,他打开了实验开关,启动小型核聚变反应,最终在盖革计数器上读取到数值变化。
目前,全球各地的科学家开始复制爱德华兹的核聚变实验,但是基于大比例规模,希望使用该方法能够大批量地应用于环保发电站制造廉价燃料。
爱德华兹希望成为一位核工程师,或者从事理论物理学研究,他的下一个目标是建造微型强子对撞机。
事实+
这名学生使用的是什么装置?真的很牛吗?
这名学生使用的这套装置名字叫“Fusor”,最初是由美国发明家于上世纪60年代发明的一种静电场约束型核聚变装置,是原理不同于托卡马克等磁约束。主体是一个内部呈真空状态的大球,四面布置上电极,在里面有一个带高压静电的金属网格组成的小球,将氘离子导入其中,在静电的约束下,离子碰撞,发生聚变反应。
目前这种装置的输出功率远小于输入功率,还不能作为能源,但是可以用作实际的中子源。同时,这种装置早已成为许多核科学爱好者的“大玩具”。英国一名13岁的少年建成了一个核聚变装置,并在众多科学家的见证下成功进行了核聚变实验,成为取得这项成就最年轻的人。在他之前,成功进行核聚变实验最年轻的人是一名14岁的美国男孩。
2013年10月,英格兰兰开郡少年杰米·爱德华兹开始在学校实验室建造这个装置,并在今年3月5日成功进行了核聚变实验。爱德华兹本周日将迎来自己的14岁生日,他打破了美国男孩泰勒·威尔逊在14岁时成功进行核聚变实验的纪录。
报道说,爱德华兹受到泰勒·威尔逊所用方法的启发,利用1.8万伏特的高压电使真空容器里的带电粒子相撞,使得氘原子核在高温下聚变成为氦原子核。爱德华兹称,中子计数器的读数显示实验取得了成功。
这次实验有专家在场见证,并拍下了视频记录。物理学爱好者网站fusor.net将对实验记录进行审核验证,爱德华兹主要从该网站获取进行核聚变实验的信息,此前最年轻的核反应堆建造者威尔逊是该网站“中子俱乐部”的成员。
据爱德华兹所在的学校介绍,在进行实验前,爱德华兹专门到一家核燃料厂学习了风险评估和安全课程。在实验过程中,曼彻斯特大学和当地一家设备公司负责仪器的检查及评估健康和安全风险。曼彻斯特大学研究人员为这次实验提供了中子探测器。
爱德华兹说,他一直十分喜爱科学,经常拿哥哥的自然科学作业来做。一次在上网查阅关于核能和放射性物质方面的资料时,偶然看见了泰勒·威尔逊建造核反应堆的故事,这激发了他自己动手尝试的想法。
“最难的是筹钱,”爱德华兹说,他找了很多核研究机构和大学,但他们都没有把他当回事。最后他对自己的班主任说明了自己的想法,在充分解释了实验的安全性之后,班主任同意给他2000英镑(约合3,342美元)的资金启动这一计划。
爱德华兹说,他下一步打算建造一个微型强子对撞机,未来希望成为一名核工程师,或从事理论物理研究。
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