Текущий прогресс на NIF

В продолжение вчерашней темы. Опубликовано описание текущего состояния проекта National Ignition Facility.

Напомню, что этот проект, реализуемый в Ливерморской национальной лаборатории, направлен на получение положительного выхода в инерционном термоядерном синтезе.

Если вкратце, то идея заключается в том, что 192 лазерных импульса общей энергией 1,8 МДж посылаются на внутренние стенки так называемого хольраума — маленькой (чуть меньше 1 см в поперечнике) металлической (сделанной из урана и покрытой тонким слоем золота) коробочки. В результате на стенках генерируется рентгеновское излучение, которое заполняет хольраум. В центре хольрауме расположена мишень, представляющая собой многослойную сферу диаметром около 2 мм, главным компонентом которой является дейтерий-тритиевый лёд.

Внутри мишенной камеры. Хольраум с собственно мишенью — в центре, на кончике «иглы».
Внутри мишенной камеры. Хольраум с собственно мишенью — в центре, на кончике «иглы».
Вот так выглядит хольраум
Вот так выглядит хольраум
А вот так выглядит собственно мишень
А вот так выглядит собственно мишень

Под действием рентгена внешние слои мишени испаряются и оказывают огромное давление на внутренние слои, которые этим давлением сжимаются до плотности порядка 1000 г/см3 (напомню, у воды плотность — всего 1 г/см3). Одновременно из-за резкого сжатия происходит нагрев центрального ядра мишени до температуры порядка 10 кэВ (10 миллионов градусов, если по-обывательски). В результате начинается термоядерная реакция синтеза гелия — почти такая же, какая идёт на Солнце. Выделяется много энергии — PROFIT!

Если суммировать, то на сегодняшний день ситуация такая:

  1. Получен выход энергии 10% от планируемого
  2. Достигнуты все основные запланированные цифры по температуре, плотности, степени сжатия и т.п. — НО! в разных экспериментах. Свести их в одном эксперименте пока не удалось
  3. Выход нейтронов около 10 раз ниже того, который предсказывается детальным моделированием. Причина, вероятно, в небольшой несимметричности рентгеновского излучения, связанной с конструкцией хольраума. Собственно, сейчас ищутся способы побороть эту проблему, и тем самым поднять выход энергии.

Так что, люди работают, и это хорошо. Но не всё, к сожалению, получается.


Эта статья изначально была опубликована в моём блоге в ЖЖ.

comments powered by Disqus