Милли Кабызу Җайланмасы (АКШ)

Милли Кабызу Җайланмасы
Дәүләт	Америка Кушма Штатлары
Административ-территориаль берәмлек	Калифорния
Социаль медиаларда күзәтүчеләре	2695
Милли Кабызу Җайланмасы Викиҗыентыкта

Җайланманың лазер тупланма бинасы

Милли Кабызу Җайланмасы (инглизчә National Ignition Facility, NIF) яки Лазер термотөш реакцияләре милли комплексы - АКШ Калифорния штаты Ливермор шәһәрендә урнашкан инерциаль термотөш синтезын тикшерү лабораториясе. Җитәкчесе - Эдвард Мозес.

Дейтерий-тритий катнашмасы белән капсула (лазер өчен мишень)

Дейтерий-тритий катнашмасы белән капсула әлеге цилиндрда (хольраум) куела

Токамак реакторыннан аермалы буларак бу ысулда кечкенә мишень бик көчле лазер тарафыннан нурланып кабыза һәм анда бик югары температурага җитеп, термотөш синтезы башлана.

2022 елның 5 декабрендә тарихта беренче тапкыр термотөш синтезында мишень эчендә энергиянең уңай чыгышы күзәтелгән: мишеньгә җиткән лазер нурланышы 2,05 МДж, синтезда чыгарылган энергия 3,15 МДж, ләкин лазер системасын тутыру энергиясе 400 МДж тәшкил иткән (Уңай тәэсир күрсәткече - КПД - әлегә кечкенә).

Әлеге фәнни комплекс 1997 елда салынган, $4 млрд акча сарыф ителгән. Нибары 2018 елда термотөш реакциясен кабыза алган, энергия чыгышы 3,6% булган, 2021 елда энергия чыгышы 70% җиткән.

Төзелеш

Әлеге җайланмада идарә ителә торган инерциаль термотөш синтезы тикшерелә. Термотөш ягулыгы белән капсула шундый бик тиз җылытыла, югары температура һәм басым күтәрелә һәм протоннар Кулон этәрү көчен җиңеп, төшләр кушыла башлана.

• 
  Дейтерий-тритий термотөш реакциясе
• 
  2011–2021 елларда термотөш реакциясендә энергия чыгуы

Әлеге ысул термотөш бомбасында кулланыла, ләкин анда литий дейтеридын җылыту һәм кысу башлангыч атом-төш шартлавы ярдәмендә ясала.

Әлеге җайланмада мишень-цилиндр эчендә 15 Кельвинга кадәр суытылган кечкенә металлик сферада дейтерий-тритий катнашмасы куелган. Махсус формада инфракызыл лазер импульсы 192 нурга аерыла, һәр нур лазер көчәйткече аша 4 тапкыр үтеп бара, нәтиҗәдә инфракызыл нурланыш - көчәйтелгән ультрашәмәхә нурланышка әйләнә, ул мишень эченә юнәлә, эчке дивардан рөнтген нурланышлы фотоннар чыгып, термотөш ягулыгы белән сфераны җылыта һәм кыса, 10 наносекундада мишень 3 миллион градуска җылына, капсуланың тышкы катламнары очып чыга, эчке катламнарына кыса һәм 2 наносекундада 200 миллиард атмосфера басымына җитә, мишень 30 тапкырда кысыла, аның тыгызлыгы 1–1,3 кг/см³ була, мишень үзәгендә берничә дистә пикосекунда дәвамында термотөш синтезы бара.

Лазер җайланмасы егәрлеге 500 ТВт, ультрашәмәхә нурланыш дулкын озынлыгы 351 нм, мишень үзәгендә температура 100 миллион градус, дейтерий-тритий катнашмасы басымы 300 миллиард астмосфера, термотөш реакциясе:

${}_{1}^{2}{\mbox{H}}+{}_{1}^{3}{\mbox{H}}\rightarrow {}_{2}^{4}{\mbox{He}}+{}_{0}^{1}{\mbox{n}}+17,6{\mbox{ MeV}}.$

Чыганаклар

• Science о долгожданном прорыве в термоядерном синтезе
• Сайт проекта
• Как NIF работает
• Создана мощная лазерная установка для запуска термоядерной реакции