Glavni drugo

Nacionalni laboratorij za istraživanje paljenja, Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore, Livermore, Kalifornija, Sjedinjene Države

Nacionalni laboratorij za istraživanje paljenja, Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore, Livermore, Kalifornija, Sjedinjene Države
Nacionalni laboratorij za istraživanje paljenja, Nacionalni laboratorij Lawrence Livermore, Livermore, Kalifornija, Sjedinjene Države
Anonim

National Ignition Facility (NIF), laserski uređaj za istraživanje fuzije, smješten u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Livermoreu, Kalifornija, glavni cilj ovog uređaja je stvaranje reakcije fuzije koja se samo obnavlja ili proizvodi energiju za prvi put. Ako bude uspješan, može pokazati da su laserski fuzijski reaktori način, astrofizičari da izvedu eksperimente zvijezda i fizičarima omoguće bolje razumijevanje i testiranje nuklearnog oružja.

Prvi put predložen 1994. godine, s cijenom od 1,2 milijarde dolara i procijenjenim vremenom dovršetka od osam godina, uređaj nije odobren do 1997., a njegova je konstrukcija naišla na probleme i prekoračenja troškova. Do trenutka kada su 192 lasera u njemu prvi puta zajedno pokrenuta u veljači 2009., cijena je porasla na 3,5 milijardi dolara. Izgradnja NIF-a odobreno je od Ministarstva energetike SAD-a 31. ožujka 2009. godine, a formalno je bila posvećena 29. svibnja 2009. godine. Eksperimenti paljenja trebali su započeti 2010. godine, a uređaj bi trebao raditi 700 do 1.000. eksperimenti godišnje sljedećih 30 godina.

Laserske zrake korištene u NIF-u polaze od glavnog oscilatora kao jedinstveni niskoenergetski (infracrveni) laserski impuls koji traje od 100 trilijuna do 25 milijardi sekundi. Ta je zraka podijeljena na 48 novih snopova koji su usmjereni kroz pojedina optička vlakna do moćnih predpojačala koji povećavaju energiju svake zrake za faktor od oko 10 milijardi. Svaka od tih 48 zraka se zatim podijeli u 4 nove zrake koje se napajaju u 192 glavna laserska pojačala. Svaka zraka usmjerena je naprijed-nazad kroz posebna pojačala za staklo i podesiva ogledala - pojačavajući snopove oko 15.000-puta i prelazeći svoju valnu duljinu u ultraljubičasto dok prelaze gotovo 100 km (60 milja) kabela optičkih vlakana. Konačno, 192 zrake šalju se u ciljanu komoru s gotovo vakuumom promjera 10 metara (33 stopa), gdje svaka snopa dovodi oko 20 000 džula energije u mali pelet deuterija i tritijuma (izotopi vodika s dodatnim neutronima) koji se nalaze na središte komore. Zrake se moraju konvergirati unutar nekoliko trilijuna sekunde jedna od druge na sferičnoj peleti koja je samo oko 2 mm (oko 0,0787 inča) i ohladiti se na nekoliko stupnjeva apsolutne nule (-273,15 ° C ili -459,67 ° F). Pravilno postavljene, grede isporučuju više od 4.000.000 Jou energije koja zagrijava pelet na oko 100.000.000 ° C (180.000.000 ° F) i pokreće nuklearnu reakciju.