Przełom w syntezie jądrowej powoduje większy podmuch energii laserowej

Numer klucza: 3,88 MJ.

Grudniowy eksperyment wywołał burzę pochwał, ponieważ wytworzył około trzech megadżuli energii, co odpowiada około 1,5 funta trotylu, czyli około 1,5 razy więcej energii przychodzącego lasera. Był to pierwszy raz, kiedy reakcja termojądrowa w warunkach laboratoryjnych wytworzyła więcej energii, niż potrzeba do jej rozpoczęcia.

Doświadczenia lipcowe były zasadniczo identyczne z doświadczeniami grudniowymi. „Spodziewaliśmy się podobnego zwrotu” – powiedział dr Towne. — Rząd trzech megadżuli.

Rzeczywista moc wyniosła 3,88 megadżuli.

Lepszy od oczekiwanego wynik wskazuje, że po wprowadzeniu pewnych modyfikacji fuzja laserowa może stać się znacznie wydajniejsza. Ale niewielkie różnice mogą również skutkować nieudanymi bombami termojądrowymi.

Oczekiwano, że eksperyment termojądrowy przeprowadzony w czerwcu, zaledwie miesiąc temu, również wytworzy około trzech megadżuli, ale wytworzył się jedynie pomiędzy 1,6 a 1,7 megadżuli – powiedział dr Town.

Nowsza próba przeprowadzona w tym miesiącu, będąca częścią wysiłków mających na celu zachowanie broni jądrowej bez podziemnych testów nuklearnych, przyniosła nieco ponad 2 megadżule, co odpowiada energii lasera.

„To było trochę zaskakujące, że nie u wszystkich udało nam się osiągnąć zapłon” – powiedział dr Towne.

Dlaczego to ma znaczenie: wiele do nauczenia się.

Analizując wyniki, naukowcy z Livermore uważają, że lepiej rozumieją, co się dzieje.

Po pierwsze, lasery 192 nie są doskonałe. „Istnieją pewne różnice przy każdym uruchomieniu lasera” – powiedział dr Towne.

Zamiast dostarczania energii lasera idealnie zrównoważonej w celu ściśnięcia kapsułki paliwa wodorowego, niewielka nierównowaga powoduje, że kapsułka jest popychana w jednym kierunku. Część energii jest tracona, a implozja nie podgrzewa tak bardzo wodoru.

Istnieją również niewielkie różnice w kapsułach paliwowych, które wpływają na reakcje termojądrowe. Symulacje komputerowe wskazują obecnie, że zakres mocy wyjściowej może być szeroki.

„Może wynosić zaledwie 1,4 megadżuli” – powiedział dr Towne. „A jeśli gwiazdy się ułożą i wszystko będzie działać idealnie, może to być nawet siedem megadżuli”.

Co stanie się dalej: Uaktualnij i ulepsz doświadczenie.

„Fakt, że wzmocnienie wzrosło w ostatnim ujęciu, jest zachęcającą wiadomością i pokazuje, że obecna implozja nie uległa jeszcze całkowitej poprawie.

Wkrótce rozpocznie się nowa seria eksperymentów w National Ignition Facility, których celem będzie bardziej spójne generowanie wyższych wydajności syntezy jądrowej. Moc lasera obiektu zostanie zwiększona do 2,2 megadżuli od 2,05. Najnowsze zmiany nastąpiły po niedawnym uaktualnieniu o 1,9 MJ. Oczekuje się, że dodatkowa moc doprowadzi do dalszych ulepszeń.

„Jeśli skutecznie przyłączysz więcej energii do hotspotu, powinieneś uzyskać większy zwrot” – stwierdził dr Town. „Możesz to zrobić, mając większy młotek”.