Utama yang lain

Peranti penyelidikan Kemudahan Pencucuhan Nasional, Makmal Nasional Lawrence Livermore, Livermore, California, Amerika Syarikat

Peranti penyelidikan Kemudahan Pencucuhan Nasional, Makmal Nasional Lawrence Livermore, Livermore, California, Amerika Syarikat
Peranti penyelidikan Kemudahan Pencucuhan Nasional, Makmal Nasional Lawrence Livermore, Livermore, California, Amerika Syarikat
Anonim

National Ignition Facility (NIF), alat penyelidikan gabungan berasaskan laser, yang terletak di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di Livermore, California, AS. Matlamat utama bagi peranti ini adalah untuk mewujudkan reaksi pelakuran pembaharuan diri, atau penghasil tenaga untuk kali pertama. Sekiranya berjaya, ini mungkin menunjukkan kemungkinan reaktor peleburan berasaskan laser, cara bagi ahli astrofizik untuk melakukan eksperimen luar biasa, dan membolehkan ahli fizik memahami dan menguji senjata nuklear dengan lebih baik.

Pertama kali dicadangkan pada tahun 1994, dengan biaya $ 1.2 miliar dan jangka masa penyelesaian selama lapan tahun, peranti ini tidak disetujui sehingga tahun 1997, dan pembinaannya dilanda masalah dan keterlaluan kos. Pada saat 192 laser yang digunakan di dalamnya pertama kali diuji bersama pada bulan Februari 2009, harga telah meningkat menjadi $ 3,5 miliar. Pembinaan NIF telah disahkan lengkap oleh Jabatan Tenaga AS pada 31 Mac 2009, dan ia didedikasikan secara rasmi pada 29 Mei 2009. Eksperimen pencucuhan peleburan dijadualkan untuk dimulakan pada tahun 2010, dan peranti ini diharapkan dapat melakukan 700 hingga 1.000. eksperimen setiap tahun untuk 30 tahun berikutnya.

Rasuk laser yang digunakan dalam NIF bermula dari pengayun utama sebagai denyut laser tenaga rendah tunggal (inframerah) yang berlangsung dari 100 trilion hingga 25 bilion saat. Rasuk ini dibahagikan kepada 48 rasuk baru yang disalurkan melalui serat optik individu ke preamplifier kuat yang meningkatkan tenaga setiap rasuk dengan faktor sekitar 10 bilion. Setiap 48 rasuk ini kemudian dibahagikan kepada 4 rasuk baru, yang dimasukkan ke 192 sistem penguat laser utama. Setiap rasuk diarahkan bolak-balik melalui penguat kaca khas dan cermin yang boleh disesuaikan - menguatkan balok sekitar 15,000 kali lipat dan mengalihkan panjang gelombang mereka ke ultraviolet ketika mereka melintasi hampir 100 km (60 batu) kabel gentian optik. Akhirnya, 192 rasuk dihantar ke ruang sasaran vakum dekat dengan diameter 10 meter (33 kaki), di mana setiap rasuk menyampaikan kira-kira 20,000 joule tenaga ke pelet kecil deuterium dan tritium (isotop hidrogen dengan neutron tambahan) yang terletak di pusat dewan. Rasuk mesti berkumpul dalam beberapa trilion sesaat antara satu sama lain pada pelet sfera, yang hanya bersebelahan sekitar 2 mm (kira-kira 0,0787 inci) dan disejukkan dalam beberapa darjah sifar mutlak (−273,15 ° C, atau -459,67 ° F). Berjangka dengan tepat, pancaran memberikan lebih daripada 4,000,000 joule tenaga yang memanaskan pelet hingga sekitar 100,000,000 ° C (180,000,000 ° F) dan memancarkan reaksi nuklear.