Хотя воспламенение остается конечной целью, этап достижения топливной прибыли, больше, чем 1, был достигнут впервые на любом средстве. В работе, опубликованной в выпуске онлайн 12 февраля журнала Nature, ученые из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) детализируют ряд экспериментов на National Ignition Facility (NIF), которые показывают улучшение порядка величины работы урожая по прошлым экспериментам.«Что является действительно захватывающим, то, что мы видим постоянно увеличивающийся вклад в урожай, поступающий из процесса самонастройки, который мы называем альфа-частицей, самонагревающейся, поскольку мы выдвигаем имплозию немного тяжелее каждый раз», сказал ведущий автор Омар Уррикане.Улучшая результаты, когда альфа-частицы, ядра гелия, произведенные в процессе сплава трития дейтерия (DT), вносят свою энергию в топливе DT вместо возможности избежать.
Альфа-частицы далее нагревают топливо, увеличивая темп реакций сплава, таким образом производя больше альфа-частиц. Этот процесс обратной связи – механизм, который приводит к воспламенению. Как сообщается по своей природе, процесс самонастройки был продемонстрирован в ряде экспериментов, в которых урожай сплава систематически увеличивался больше, чем фактор 10 по предыдущим подходам.
Экспериментальный ряд был тщательно разработан, чтобы избежать распада пластмассового корпуса, который окружает и ограничивает топливо DT, поскольку это сжато. Это предполагалось, что распад был источником ухудшенных урожаев сплава, наблюдаемых в предыдущих экспериментах. Изменяя лазерный пульс раньше сжимал топливо, нестабильность, которая вызывает распад, была подавлена. Более высокие урожаи, которые были получены, подтвердили гипотезу и продемонстрировали начало самонастройки.
Результаты эксперимента соответствовали компьютерным моделированиям намного лучше, чем предыдущие эксперименты, обеспечивая важную оценку для моделей раньше предсказывали поведение вопроса при условиях, подобных произведенным во время ядерного взрыва, основной цели для NIF.Главная миссия NIF состоит в том, чтобы обеспечить экспериментальное понимание и данные для научной Программы Управления Запаса Национального управления ядерной безопасности. Этот эксперимент представляет важную веху в продолжающейся демонстрации, что запас может бережно храниться, безопасный и надежный без возвращения к ядерному тестированию. Физика воспламенения и работа также играют ключевую роль в фундаментальной науке, и для приложений потенциальной энергии.
«Есть больше работы, чтобы сделать и проблемы физики, которые должны быть решены, прежде чем мы доберемся до конца», сказал Ураган, «но наша команда работает, чтобы обратиться ко всем проблемам, и это – то, на чем процветает научная команда».К урагану присоединяются соавторы Дебби Каллахан, Дэниел Кейси, Питер Селлирс, Чарли Серджэн, Эдуард Девальд, Томас Диттрих, Tilo Doeppner, Дениз Хинкель, Лора Берзэк Хопкинс, Себастьен Ле Пэйп, Тэмми Ма, Эндрю Макфи, Хосе Милович, Артур Пак, парк Hye-Sook, Прэв Патель, Брюс Ремингтон, Джей Сэлмонсон, Пол Спрингер и Риккардо Томмазини LLNL и Джон Клайн из Национальной лаборатории Лос-Аламоса.