Nacionalinis uždegimo įrenginio tyrimo įrenginys, Lawrence Livermore nacionalinė laboratorija, Livermore, Kalifornija, JAV

Nacionalinis uždegimo įrenginio tyrimo įrenginys, Lawrence Livermore nacionalinė laboratorija, Livermore, Kalifornija, JAV
Nacionalinis uždegimo įrenginio tyrimo įrenginys, Lawrence Livermore nacionalinė laboratorija, Livermore, Kalifornija, JAV
Anonim

Nacionalinis uždegimo įrenginys (NIF), lazeriu pagrįstas sintezės tyrimų įrenginys, esantis Lawrence Livermore nacionalinėje laboratorijoje Livermore, Kalifornijoje, JAV. Pagrindinis šio prietaiso tikslas yra sukurti savaime atsinaujinančią arba energiją gaminančią sintezės reakciją. Pirmas kartas. Jei pasiseks, tai gali parodyti lazerinių branduolių sintezės reaktorių galimybes, tai būdas astrofizikams atlikti žvaigždžių eksperimentus ir leisti fizikams geriau suprasti ir išbandyti branduolinius ginklus.

Pirmą kartą pasiūlytas 1994 m., Kurio išlaidos siekė 1,2 milijardo JAV dolerių, o numatomas įrengimo laikas buvo aštuoneri metai, prietaisas nebuvo patvirtintas iki 1997 m., O jo konstrukcijai kilo problemų ir išlaidų viršijimas. Iki to laiko, kai 2009 m. Vasario mėn. 192 jame panaudoti lazeriai buvo pirmą kartą išbandyti kartu, kainų ženklas išaugo iki 3,5 milijardo JAV dolerių. JAV energetikos departamentas patvirtino, kad NIF konstrukcija buvo baigta 2009 m. Kovo 31 d., O oficialiai tam buvo skirta 2009 m. Gegužės 29 d. Susiliejimo užsidegimo eksperimentus buvo numatyta pradėti 2010 m., O prietaisą numatoma atlikti nuo 700 iki 1 000. eksperimentai per metus ateinančius 30 metų.

NIF naudojami lazerio pluoštai prasideda nuo pagrindinio osciliatoriaus kaip vieno mažo energijos (infraraudonųjų spindulių) lazerio impulso, trunkančio nuo 100 trilijonų iki 25 milijardo sekundės. Šis pluoštas yra padalintas į 48 naujus pluoštus, nukreiptus per atskirus optinius pluoštus į galingus stiprintuvus, kurie padidina kiekvieno pluošto energiją maždaug 10 milijardų kartų. Tada kiekvienas iš šių 48 pluoštų padalijamas į 4 naujus pluoštus, kurie tiekiami į 192 pagrindines lazerio stiprintuvo sistemas. Kiekvienas spindulys nukreipiamas pirmyn ir atgal per specialius stiklo stiprintuvus ir reguliuojamus veidrodžius, kurie pluoštą sustiprina dar apie 15 000 kartų ir jo bangos ilgį keičia ultravioletiniu spinduliu, kai jie eina beveik 100 km (60 mylių) šviesolaidinių kabelių. Galiausiai 192 pluoštai siunčiami į beveik vakuumo tikslinę kamerą, kurios skersmuo yra 10 metrų (33 pėdos), kur kiekvienas pluoštas tiekia apie 20 000 džaulių energijos į mažą deuterio ir tričio granulę (vandenilio izotopus su papildomais neutronais), esantį rūmų centras. Sijos turi susilieti per keletą trilijonų sekundžių viena kitos per sferinį granulę, kurios skersmuo yra tik apie 2 mm (apie 0,0787 colio) ir kuri yra atvėsusi iki absoliutaus nulio kelių laipsnių (–273,15 ° C arba –459,67). ° F). Tinkamai nustatytu laiku, pluoštai tiekia daugiau nei 4 000 000 džaulių energijos, kuri kaitina granules iki maždaug 100 000 000 ° C (180 000 000 ° F) ir užveda branduolinę reakciją.