中國儲能網(wǎng)訊:蘇聯(lián)已經(jīng)不存在了,但是在烏茲別克斯坦首都塔什干以東約40公里的一個小山頂上,仍然保留著這個國家的饋贈:大量的日光爐。這種設備包含幾十面高聳的鏡子,以便將陽光匯集到大鍋大小的目標上。蘇聯(lián)科學家曾希望用它了解軍事掩體如何阻擋核災難以及航天飛機防熱罩是否可以承受再入太空的高溫。目前,這種過時的龐然大物——近似于克隆法國的一個老舊設備,正在經(jīng)歷科學復興,并在后蘇聯(lián)時代國家的科學前景中創(chuàng)造閃光點。
“這是一個令人印象深刻的設備。”美國國家科學基金會等離子物理項目負責人Steven Gitomer說。他曾于2009年拜訪這里。烏茲別克斯坦研究人員正利用其高溫回火高科技材料和鍛造新混合物,并且一個國際研究小組已經(jīng)宣布了驚人發(fā)現(xiàn)。科學家表示,一種在火爐中烘烤的銅酸鹽混合物在某一溫度下顯示出比其他材料更高的超導特性。美國杜蘭大學聚合物化學家Wayne Reed提到,如果得以確證,該結果“將令人興奮”,他也曾來此參觀。
日光爐超越傳統(tǒng)設備的主要優(yōu)勢是速度和純凈:一旦陽光對準目標,加熱是瞬間的,而且熱源不會產(chǎn)生任何污染煙霧。目前全世界只有兩個重量級日光爐——能將兆瓦特輻照度聚焦到1平方米的目標上。上世紀60年代,法國在陽光普照的比利牛斯山建造了一臺此類設備,主要用于處理氧化鋯等耐火材料。負責人Gilles Flamant表示,這臺火爐名為PROMES,正繼續(xù)進行測試航天飛機防熱罩和太陽能熱力發(fā)電等方面的研究。
蘇聯(lián)空間研究人員也需要此類設備,他們希望用日光爐在月球上熔煉材料,用于建設月球基地?!斑@是一個很酷的主意,即使他們未能圓滿完成?!盧eed說。1981年,相關設備在天山西麓開始建造,耗時6年并花費1億美元后,材料科學研究所的物理—太陽設備投產(chǎn)并運行。
62面日光反射鏡(每面鏡子高7.5米、寬6.5米)組成的陣列,能追蹤太陽光線,將光線穩(wěn)定反射到40米高的拋物面反射鏡上。這個集中器會將收集到的光線集中在小于1米寬的塔式目標上,這里的溫度能超過3000攝氏度。設備主管、材料學家Ilkham Atabaev表示,從冷戰(zhàn)時期到1991年蘇聯(lián)解體前,有大約1500名職員工作在物理—太陽設備中。
目前,該設備仍有160名職員,專注于材料科學研究,例如回火漂浮在石油儲存罐中的陶瓷球。日光爐的工業(yè)應用則多種多樣,烏茲別克斯坦研究人員耗資5萬美元為印度冶金研究所等機構建造了微型版本。
而最令人驚訝的實驗莫過于超導體研究。物理—太陽設備材料科學家Dila Gulamova及其來自格魯吉亞安東尼卡司維里物理研究所和美國圣何塞州立大學的同事,將一個由鉍、鉛、鍶、鈣、銅和氧氣制成的超導化合物放置于日光爐內(nèi)。通常,在不高于110開爾文的溫度下,該物質(zhì)會變成一個超導體。但是,研究小組宣布,在初步結果中,在火爐中熔化后,該物質(zhì)中的島狀物在190開爾文的溫度下也具有超導性。
就在這些實驗在烈日下進行時,大氣物理學家Mirzasulton Mamatkosimov領導的另一個團隊在物理—太陽設備上孵化出另一個夜間計劃。他注意到這些鏡子能收集和集中切倫科夫光模糊的閃光——當來自遙遠宇宙的宇宙射線和伽馬射線沖入高層大氣時,這種閃光便穿過天空。
分析切倫科夫輻射能幫助研究人員破譯宇宙入侵者的構成和能量頻譜。這個日光爐“在伽馬射線天文學方面有巨大潛力”,德國馬普學會物理學研究所所長、加那利群島拉帕爾瑪島兩架MAGIC切倫科夫望遠鏡物理學協(xié)調(diào)人Masahiro Teshima說。他提到,通過使用正確的儀器,烏茲別克斯坦的設備能夠補充當前切倫科夫望遠鏡以及下一代大型切倫科夫望遠鏡陣列——有望在2020年左右投入運營。
Atabaev希望能通過將其變?yōu)橛糜诟邷夭牧蠝y試等的國際設施,以保護日光爐的未來。他還提到,將日光爐用于軍事研究已經(jīng)成為明日黃花,此類測驗目前主要用計算機進行模擬。無論如何,Atabaev表示:“現(xiàn)在俄羅斯將不會在這里進行軍事研究,因為它擔心秘密會被泄露到美國?;蛟S美國人也是同樣的想法?!?




