26 апреля, 2024

hleb

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

На грани воспламенения термоядерного синтеза в Национальном центре зажигания

Предварительные усилители NIF — это первый шаг к увеличению мощности лазерных лучей, попадающих в целевую камеру. Предоставлено: Дэмиен Джемисон / LLNL.

Эксперименты, проведенные в августе, дали рекордный урожай — более 1,3 мегаджоулей.

После десятилетий исследований самоконтрольного термоядерного синтеза рекордный выход более 1,3 мегаджоулей (МДж) термоядерных реакций был впервые достигнут in vitro во время эксперимента в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) National Ignition Facility (NIF) в августе. 8, 2021. Эти результаты в 8 раз лучше по сравнению с испытаниями, проведенными весной 2021 года, и в 25 раз больше, чем стандартные доходы NIF за 2018 год (рис. 1).

NIF направляет, усиливает, отражает и фокусирует 192 мощных лазерных луча на цель размером примерно с карандашный ластик за несколько миллиардных долей секунды. NIF генерирует целевые температуры более 180 миллионов градусов по Фаренгейту и давления более 100 миллиардов от атмосферы Земли. Эти экстремальные условия заставляют атомы водорода мишени сливаться и выделять энергию в контролируемой термоядерной реакции.

диаграмма доходности плавления

Рисунок 1. На этом изображении показана мощность плавления (МДж) с 2011 г. по настоящее время. кредит: LLNL

Физик LLNL Дебби Каллахан обсудит это достижение на пленарном заседании в 63исследования и разработки Ежегодное собрание кафедры физики плазмы APS. Несмотря на то, что это достижение широко освещалось в средствах массовой информации, этот доклад предоставит первую возможность обсудить эти результаты и дальнейшие шаги в рамках Научной конференции.

Достижение таких высоких выходов является давней целью исследований термоядерного синтеза и ставит исследователей на порог термоядерного зажигания, что является важной целью для NIF, крупнейшего и самого мощного лазера в мире.

Сообщество исследователей термоядерного синтеза использует множество технических определений зажигания, но Национальная академия наук приняла определение «усиление больше единицы» в обзоре NIF в 1997 году, что означает, что выходная мощность термоядерного синтеза больше, чем обеспечиваемая мощность лазера. В этом эксперименте была получена мощность термоядерного синтеза, составляющая примерно две трети передаваемой мощности лазера, что очень близко к этой цели.

READ  Число случаев оспы обезьян в Испании достигло 31 из-за вспышки болезни, связанной с посещением сауны.

Этот опыт основан на нескольких разработках, разработанных командой NIF за последние несколько лет, включая новые диагнозы; Целенаправленное усовершенствование изготовления оболочки капсулы, наливной трубки и холрума (золотой цилиндр, удерживающий целевую капсулу); Повышенная точность лазера и изменения в конструкции для увеличения сопряженной мощности взрыва и давления взрыва.

Эти разработки открывают доступ к новому экспериментальному режиму с новыми методами исследования и возможностью измерения моделирования, используемого для понимания близости к возгоранию.

Заседание: 63-е ежегодное собрание отдела физики плазмы APS

AR01.00001: Получение сгоревшей плазмы на национальном лазерном зажигании (NIF)