A punto de fusionarse con National Ignition Facility

Los experimentos llevados a cabo en agosto arrojaron un rendimiento récord de más de 1,3 megajulios.

Después de décadas de investigación sobre la fusión de autocontención, se logró por primera vez in vitro un rendimiento récord de 1,3 megajulios (MJ) de reacciones de fusión en un experimento en la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) el 8 de agosto de 2021. Los resultados representan una mejora de 8 veces con respecto a las pruebas realizadas en la primavera de 2021 y un aumento de 25 veces con respecto a las declaraciones de TIN estándar para 2018 (Figura 1).

NIF dirige, amplifica, refleja y enfoca 192 potentes rayos láser en un objetivo aproximadamente del tamaño de un borrador de lápiz en mil millonésimas de segundo. NIF genera temperaturas objetivo de más de 180 millones de grados Fahrenheit y presiones de más de 100 mil millones en la atmósfera de la Tierra. Estas condiciones extremas hacen que los átomos de hidrógeno del objetivo se fusionen y liberen energía en una reacción termonuclear controlada.

Figura 1. Esta imagen muestra el rendimiento de fusión (MJ) desde 2011 hasta la fecha. crédito: LLNL

La física de LLNL Debbie Callahan discutirá este logro en una sesión plenaria en 63Investigación y desarrollo Reunión Anual del Departamento de Física del Plasma de APS. Si bien ha habido una gran cobertura mediática de este logro, esta conferencia representará la primera oportunidad para abordar estos hallazgos y el camino a seguir dentro de la conferencia científica.

Alcanzar rendimientos tan altos ha sido un objetivo de larga data de la investigación de fusión autónoma y pone a los investigadores al borde de la ignición por fusión, un objetivo importante para el NIF, el láser más grande y enérgico del mundo.

La comunidad de investigación de fusión usa muchas definiciones técnicas de ignición, pero la Academia Nacional de Ciencias adoptó la definición de “ganancia mayor que la unidad” en una revisión de 1997 del NIF, lo que significa que la potencia de fusión de potencia es mayor que la potencia de ignición. a condición de. Este experimento produjo una tasa de transferencia de fusión de aproximadamente dos tercios de la potencia del láser entregada, que está muy cerca de este objetivo.

La experiencia se basa en varios desarrollos desarrollados por el equipo de NIF en los últimos años, incluidos nuevos diagnósticos; Mejoras específicas en la elaboración de la cubierta de la cápsula, el tubo de llenado y el hohlraum (un cilindro de oro que contiene la cápsula objetivo); Precisión láser mejorada y cambios de diseño para aumentar la potencia combinada con presión de explosión e implosión.

Estos desarrollos abren el acceso a un nuevo régimen experimental, con nuevos métodos de investigación y la posibilidad de medir el modelado utilizado para comprender la proximidad de la inflamación.

Reunión: 63a Reunión Anual del Departamento de Física del Plasma de APS

AR01.00001: Obtenga plasma quemado en un National Laser Ignition (NIF)

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