National Ignition Facility

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Nif-shot target-arm-before big.jpg

National Ignition Facility ali NIF je ameriški visokotehnološki program, pri katerem bi dosegli zlivanje jeder (fuzijo) s pomočjo zelo močnega laserja. Koncentrirani laser bo močno segrel in stisnil vodikove atome in tako povzročil njihovo zlivanje. Ameriški termin za tehnologijo je: inertial confinement fusion - ICF.

NIF se nahaja v inštitutu Lawrence Livermore National Laboratory v kraju Livermore, Kalifornija.

Namen projekta je pridobiti iz fuzije več energije, kot se jo porabi. Drugi nameni so znanstveno raziskovanje in študiranje jedrskih orožij.[1] NIF je trenutno največji laser na svetu[2] NIF uporablja za zlivanje drugačno tehnologijo kot ITER, pri ITERju se uporablja tokamak.

Gradnja se je začela že leta 1997, vendar so ga dokončali pet let kasneje kot predvideno in pri štirikrat večjih stroških. Gradnja se je končala 31. marca 2009.[3][4][5] Prve teste moči laserja so dokončali oktobra 2010.[6]

NIF je dosegel pomemben mejnik v komercializaciji jedrske fuzije, prvič so pridobili več energije, kot so jo vložili v sistem.[7] Sicer je do dosega Lawsonovega kriterija še dolga pot, vendar je to pomemben korak naprej.[8]

ICF deluje tako, da laser močno segreje zunanje ohišje jedrske kapsule in jo s tem stisne. Kapsula je okrogle (sferične) oblike in ima nekaj miligramov jedrskega goriva - po navadi mešanica devterija in tritija, ki se med vsemi izotopi vodika najlažje zlivata. Energija laserja segreje površje kapsule v plazmo, del ohišja eksplodira. Ostali del se stisne v zelo gosto kroglico. Zaradi eksplozije nastane tudi udarni val, ki še bolj stisne gorivo. Ko se doseže ustrezna temperatura in dovolj velika gostota pride do zlivanja in s tem sproščanja energije.[9] Pri fuziji se sproščajo visokoenergetski delci, npr. alfa delci, ki dodatno grejejo gorivo. Pod idealnimi pogoji se doseže verižna reakcija, uporablja se tudi termin "vžig".[10][11]

Večina ICF poskusov uporablja laser za segrevanje in stiskanje tarče. Laser mora dovesti energijo v ekstremno kratkem času in mora biti zelo natančen, da enakomerno in simetrično stisne kapsulo.[12][13] Namesto laserja je možna tudi uporaba pospeševalnikov delcev, vendar so trenutno praktični samo laserji.[12][13]

NIF laser naj bi za nekaj trenutkov dosegel moč 500 TW. Uporablja se 192 žarkov iz vseh smeri, ki dosežejo tarčo hkrati.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Sklici in reference[uredi | uredi kodo]

  1. "About NIF & Photon Science", Lawrence Livermore National Laboratory
  2. http://news.discovery.com/tech/gear-and-gadgets/world-most-powerful-laser-120322.htm
  3. "Department of Energy Announces Completion of World's Largest Laser". United States Department of Energy. 2009-03-31. Pridobljeno dne 2009-04-01.  od dne March 2013[slepa povezava]
  4. "Dedication of world’s largest laser marks the dawn of a new era". Lawrence Livermore National Laboratory. 2009-05-29. Pridobljeno dne 2009-09-13. 
  5. "First NIF Shots Fired to Hohlraum Targets". National Ignition Facility. June 2009. Pridobljeno dne 2009-09-13. 
  6. "First successful integrated experiment at National Ignition Facility announced". General Physics. PhysOrg.com. October 8, 2010. Pridobljeno dne 2010-10-09. 
  7. Philip Ball (12 February 2014). "Laser fusion experiment extracts net energy from fuel". Nature (journal). str. 12–27. doi:10.1038/nature.2014.14710. Pridobljeno dne 2014-02-13. 
  8. "Nuclear fusion milestone passed at US lab". BBC News. 7 October 2013. Pridobljeno dne 8 October 2013. fusion reaction exceeded the amount of energy being absorbed by the fuel 
  9. "How NIF works", Lawrence Livermore National Laboratory. Retrieved on October 2, 2007.
  10. Peterson, Per F. (1998-09-23). "INERTIAL FUSION ENERGY: A TUTORIAL ON THE TECHNOLOGY AND ECONOMICS". Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 2008-12-21. Pridobljeno dne 8 October 2013. 
  11. Mark Hoffman, "What Is The Lawson Criteria?", Science World Report, 23 March 2013
  12. 12,0 12,1 Per F. Peterson, "How IFE Targets Work" od dne March 2013[slepa povezava] , University of California, Berkeley, 1998. Retrieved on May 8, 2008.
  13. 13,0 13,1 Per F. Peterson, "Drivers for Inertial Fusion Energy" od dne March 2013[slepa povezava] , University of California, Berkeley, 1998. Retrieved on May 8, 2008.

Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]