National Ignition Facility
National Ignition Facility ( NIF ) je istraživački uređaj zasnovan na Laserskoj inercijskoj zatvorenoj fuziji (ICF), koji se nalazi u Lawrence Livermore National Laboratory u Livermoreu, Kalifornija.
NIF-ova misija je da postigne fuzijsko paljenje sa visokim energetskim dobitkom. Ostvario je prvi naučni eksperiment kontrolisane fuzije 5. decembra 2022. godine uz energetski dobitak od 1,5.[1][2] Podržava održavanje i dizajn nuklearnog oružja proučavanjem ponašanja materije u uslovima koji se nalaze u nuklearnim eksplozijama.[3]
NIF je najveći i najmoćniji ICF uređaj napravljen do danas. Osnovni koncept ICF-a je istiskivanje male količine goriva da bi se postigao pritisak i temperatura neophodni za fuziju.
NIF ugošćuje najenergetskiji laser na svijetu. Laser zagrijava vanjski sloj male sfere. Energija je toliko intenzivna da uzrokuje da plastika implodira, istiskujući gorivo unutra. Plastika dostiže maksimalnu brzinu od 350 km u sekundi,[4] podižući gustinu goriva od otprilike vode na oko 100 puta veću od olova. Isporuka energije i adijabatski proces tokom implozije podižu temperaturu goriva na stotine miliona stepeni. Na ovim temperaturama, procesi fuzije se dešavaju u malom intervalu prije nego što gorivo eksplodira prema van.
NIF je postao prvi fuzijski reaktor koji je postigao rentabilnost 5. decembra 2022. godine, sa eksperimentom koji je proizveo 3,15 megadžula energije iz ulaza laserske svjetlosti od 2,05 megadžula za energetski dobitak od oko 1,5.[5][6][7][8] Punjenje lasera trošilo je "znatno iznad 400 megadžula".[9] U javnom saopštenju 13. decembra, sekretarka za energetiku [1]Jennifer Granholm objavila je da je postrojenje zapaljeno.[10]
Podvig je zahtijevao korištenje nešto deblje i glatkije kapsule koja okružuje gorivo i laser od 2,05 MJ (u odnosu na 1,9 MJ 2021.). Također su preraspodijelili energiju između podijeljenih laserskih zraka, što je proizvelo simetričniju (sferniju) imploziju.[11]
Bilješke
urediReference
uredi- ^ Clery, Daniel (13. 12. 2022). "With historic explosion, a long sought fusion breakthrough". Science (jezik: engleski). doi:10.1126/science.adg2803. Pristupljeno 13. 12. 2022.
- ^ David Kramer (13. 12. 2022), "National Ignition Facility surpasses long-awaited fusion milestone", Physics Today, American Institute of Physics,
The shot at Lawrence Livermore National Laboratory on 5 December is the first-ever controlled fusion reaction to produce an energy gain.
- ^ "About NIF & Photon Science" Arhivirano 2. 12. 2017. na Wayback Machine, Lawrence Livermore National Laboratory
- ^ Nathan, Stuart. "Tracing the sources of nuclear fusion". The Engineer.
- ^ "DOE National Laboratory Makes History by Achieving Fusion Ignition". Energy.gov (jezik: engleski). Pristupljeno 13. 12. 2022.
- ^ "National Ignition Facility achieves fusion ignition". www.llnl.gov (jezik: engleski). Pristupljeno 13. 12. 2022.
- ^ Kenneth Chang (13. 12. 2022). "Scientists Achieve Nuclear Fusion Breakthrough With Blast of 192 Lasers". The New York Times.
- ^ Bush, Evan; Lederman, Josh (13. 12. 2022). "We have 'ignition': Fusion breakthrough draws energy gain". NBC News. Pristupljeno 13. 12. 2022.
- ^ "Fusion Energy Breakthrough: Major Milestone Achieved in US Experiment".
- ^ Woodward, Aylin (13. 12. 2022). "Nuclear-Fusion Energy Breakthrough Reported by Scientists at U.S. Lab". The Wall Street Journal.
- ^ CLERY, DANIEL (13. 12. 2022). "With historic explosion, a long sought fusion breakthrough". www.science.org (jezik: engleski). Pristupljeno 14. 12. 2022.