National Ignition Facility

National Ignition Facility (NIF, National Ignition Facility / National Facility for Laser Fusion Reactions) on tieteellinen laitos inertiaaliselle lämpöydinfuusiolle (ICF) laserilla. Sijaitsee Livermoren kansallisessa laboratoriossa. Lawrence Livermoressa , Kaliforniassa, Yhdysvalloissa. NIF-projektijohtaja on Edward Moses.

NIF:n ominaisuudet

Kompleksi koostuu 192 suuritehoisesta laserista , joiden pulssit ohjataan monivaiheisen vahvistuksen jälkeen samanaikaisesti millimetrikohteeseen lämpöydinpolttoaineella. Laserasennuksen teho on 500 TW. Kohteen pakkaamiseen käytetään ultraviolettilaserin pulssia, jonka aallonpituus on 351 nm. Tavoitelämpötila nousee kymmeniin miljooniin asteisiin, kun taas se kutistuu 1000-kertaiseksi.

Inertiaalisen lämpöydinfuusion teoria

NIF:n historia

NIF Science Complexin rakentaminen aloitettiin vuonna 1997, ja NIF:n päärakennuksen virallinen uraauurtaminen tapahtui 29. toukokuuta 1997 [1] .

Koko kompleksin rakentaminen kesti 12 vuotta ja noin 4 miljardia dollaria.

31. maaliskuuta 2009 ilmoitettiin NIF:n [2] valmistumisesta . Samana vuonna tehtiin ensimmäinen koeajo.

Syyskuun 30. päivään 2012 mennessä projekti ei ollut yli tuhannen kokeen jälkeen pystynyt osoittamaan lämpöydinreaktiota. Hanke oli päättymisen partaalla, ja kysymys sen lisärahoituksesta asetettiin Yhdysvaltain kongressin käsiteltäväksi [3] [4] .

Vuonna 2018 projektissa onnistuttiin useiden teknisten parannusten jälkeen demonstroimaan lämpöydinreaktio, joka vapauttaa 3,6 % syöttölaserenergiasta [5] .

Elokuussa 2021 tehdyssä kokeessa lämpöydinreaktiossa vapautui 1,3 MJ, noin 70 % pumppulaserien syöttöenergiasta. Tämä saavutettiin korvaamalla vety-deuterium-kohde timantilla, mikä lisäsi laserpulssin tuottamien toissijaisten röntgensäteiden absorptiota, mikä puolestaan ​​lisäsi romahtamisen tehokkuutta [6] . Myöhemmät yritykset toistaa tämä tulos eivät kuitenkaan onnistuneet. Lokakuussa 2021 ja myöhemmin oli mahdollista saavuttaa 400-700 kJ:n tuotto, kaksi kertaa tai useammin alle 1,3 MJ. Tämä energia ei saavuta arvoja, jotka tutkijat ovat asettaneet itsestään ylläpitävän lämpöydinreaktion syttymisrajalle [7] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Multimedia: valokuvagalleria, NIF ja Photon Science
  2. Maailman suurimman laserin omistaminen merkitsee uuden aikakauden aamunkoittoa
  3. Iso laser – suuria ongelmia Arkistokopio 15. lokakuuta 2012 Wayback Machine AtomInfo.Ru -sivustolla, JULKAISTU 9.10.2012
  4. Toistaiseksi hedelmätön, Fusion Project Faces a Frugal Congress Arkistoitu 12. marraskuuta 2020 Wayback Machinessa // The New York Times, 29. syyskuuta 2012
  5. Fys. Rev. Lett. 120, 245003 (2018) - Fuusioenergian tuotanto on suurempi kuin räjähtävän kuoren kineettinen energia National Ignition Facilityssä . Haettu 25. elokuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 25. elokuuta 2021.
  6. https://web.archive.org/web/20210817201327/https://www.nytimes.com/2021/08/17/science/lasers-fusion-power-watts-earth.html
  7. Jeff Tollefson. Ainutlaatuinen: Laserfuusiolaitos palaa piirustuspöydälle  (englanniksi)  // Luonto. - 22-07-2022 - doi : 10.1038/d41586-022-02022-1 .

Linkit