A punto de fusionarse en la National Ignition Station

Los preamplificadores de encendido nacional son el primer paso para aumentar la energía del rayo láser a medida que viaja a la cámara objetivo. Préstamo: Damien Jemison / LLNL

Los experimentos en agosto alcanzaron un rendimiento récord de más de 1,3 megajulios.

Después de décadas de investigación de fusión por restricción inercial, se obtuvieron más de 1,3 megajulios (MJ) de reacciones de fusión en el laboratorio por primera vez durante un experimento en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en agosto. 8, 2021: Estos resultados son 8 veces mejores que los experimentos realizados en la primavera de 2021 և 25 veces más altos que el retorno récord del NIF en 2018 (Figura 1).

NIF dirige, amplifica, refleja con precisión, enfoca 192 potentes rayos láser en un objetivo de goma del tamaño de un lápiz en unas mil millonésimas de segundo. NIF genera temperaturas de más de 180 millones de grados Fahrenheit, más de 100 mil millones de la presión atmosférica de la Tierra. Estas condiciones extremas hacen que los átomos de hidrógeno objetivo se fusionen para liberar energía durante una reacción termonuclear controlada.

Figura 1. Esta figura muestra la producción de la fusión (megajulios) desde 2011 hasta la fecha. Préstamo: LLNL

La física de LLNL Debbie Callahan discutirá este logro en la 63ª sesión plenaria.^th: Reunión Anual del Departamento de Física del Plasma de la APS. Aunque ha habido una considerable cobertura mediática de este logro, este discurso será la primera oportunidad para reflexionar sobre estos resultados y el camino a seguir en el marco de la conferencia científica.

Alcanzar este alto rendimiento ha sido durante mucho tiempo el objetivo de la investigación de fusión con limitación inercial, lo que ha puesto a los investigadores al borde de un destello de fusión, que es un objetivo potencial del NIF, el láser más grande y energético del mundo.

La comunidad de investigación de la fusión utiliza muchas definiciones técnicas para la ignición, pero la Academia Nacional de Ciencias adoptó la definición de «mayor beneficio que la unidad» en la revisión de NIF de 1997, lo que significa que la salida de fusión es mayor que la energía láser suministrada. Este experimento produjo una fusión de aproximadamente dos tercios de la energía del láser, que estaba tentadoramente cerca de ese objetivo.

La experiencia se basa en varios avances desarrollados por el equipo del NIF en los últimos años, incluido un nuevo diagnóstico. Mejoras en la preparación del objetivo en la vaina de la cápsula, en el tubo de llenado և en el hueco (cilindro de oro que sujeta la cápsula del objetivo); Precisión láser mejorada; փոփոխ Cambios de diseño para aumentar la energía asociada con el impulso մանը Compresión de impulso.

Estos avances abren la posibilidad de un nuevo modo experimental con nuevas vías de investigación: modelos comparativos utilizados para comprender la proximidad de las erupciones.

Cita. 63a Reunión Anual de la División APS de Física del Plasma

AR01.00001:Adquisición de plasma ardiente en láseres de linterna nacional (NIF)