Ученые разработали новую геометрию платформы источника нейтронов

схожие новости

Национальный центр зажигания (NIF) Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) добавил новый инструмент в свой постоянно растущий список возможностей.

Группа ученых продемонстрировала новую геометрию платформы источника нейтронов для NIF, называемой платформой с перевернутой короной, которая не зависит от сферически-симметричного лазерного излучения, говорится в статье на сайте LLNL.

Этот новый инструмент имеет значительно менее строгие требования к лазерной симметрии, чем традиционные лазерные источники нейтронов на NIF. В этом методе энергия лазера используется для нагрева внутренней поверхности капсулы миллиметрового размера. Материал стенок расширяется и запускает центральный застойный скачок в газовое наполнение, нагревая газ до условий плавления.

— Эта платформа имеет отношение к приложениям для тестирования эффектов или судебной экспертизы, — сказал Маттиас Хоэнбергер, штатный научный сотрудник LLNL, — У нас есть эксперимент, запланированный на 2022-й год для изучения применений в качестве нейтронного источника света и в качестве источника нейтронов для измерений ядерного поперечного сечения с образцами материалов, прикрепленными к внешней стороне капсулы.

В платформе с перевернутой короной лазерные лучи направляются на внутренние стены через входные отверстия для лазера

Работа представляет новую платформу источника нейтронов. Как правило, нейтронные платформы NIF основаны на сферическом сжатии капсулы, заполненной дейтериевым и тритиевым (DT) топливом, что позволяет достичь давления и температуры, необходимых для того, чтобы DT подвергался термоядерным реакциям. Это достигается с использованием платформ для термоядерного синтеза с промежуточным удержанием (ICF) с косвенным приводом или взрывных толкателей с прямым приводом. В этих платформах падающий лазер приводит к толкающему действию снаружи капсулы, ускоряя стенку капсулы внутрь — либо из-за рентгеновских лучей, генерируемых в хольрауме, либо из-за лазера, падающего на саму капсулу. Это означает, что производительность очень чувствительна к асимметрии привода, поскольку она приводит к неравномерному толканию стенки и возможному смешиванию топлива и материала стенки в горячей точке.

Хоэнбергер сказал, что в этой новой схеме, которая была протестирована на лазере OMEGA и NIF, лазерные лучи направляются через входные отверстия лазера на внутреннюю стенку газонаполненной (D2 или DT) капсулы диаметром ~5 миллиметров. Это приводит к абляции материала стенки внутрь, который затем запускает сходящуюся ударную волну в газовый заполнитель. Ударная волна застаивается в центре и нагревает газовый наполнитель до состояния плавления. Однако из-за того, что лазерные лучи падают на внутреннюю стенку, сама стенка капсулы выталкивается наружу от центра, и на характеристики плавления доминирует удар, вызываемый абляцией.

Хоэнбергер сказал, что эта работа имеет два ключевых преимущества. Во-первых, он отделяет состав стенки от источника нейтронов и значительно снижает требования к качеству капсулы, такие как однородность толщины, чистота материала и шероховатость поверхности, поскольку стенка не смешивается с горячим пятном, так как выталкивается наружу, а не внутрь. Во-вторых, производительность очень нечувствительна к асимметрии с низким уровнем моды. Это означает, что лазерные лучи могут падать только с одной стороны, а не симметрично распределяться вокруг цели, без снижения выхода нейтронов.

Платформа была успешно продемонстрирована в экспериментах как с лазером OMEGA, так и с NIF.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

Зарегистрировано самое большое разнообразие цикад в мире

Как утверждает Амелия Нишель в ее статье международного портала «COSMOS‎»‎, в Австралии самое богатое разнообразие цикад в мире, насчитывается более 350 идентифицированных видов. Однако...

Идеи морского биолога по отбору акул вызвали возражения со стороны других ученых

Эрик Клуа, профессор морской биологии из Практической школы высших исследований в Париже, сказал, что в прошлом причина отбора и истребления акул была проста: меньше...

Дельфины — правши или левши?

Люди не симметричны. Большинство из нас используют одну определенную руку, а также балансируют на одной ноге, а не на другой. Мозг также не функционирует симметрично....

Открыт новый тип сверхпрочной химической связи

Некоторое время назад команда ученых из Института Планка в Германии открыла новый тип химической связи, который намного прочнее любой уже известной. Оказалось, что данный тип...

Завершены испытания первого криомодуля для ускорителя PIP-II

В январе ученые и инженеры Департамента энергетики Фермилаба (Fermilab), ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми, успешно завершили первый этап испытаний прототипа первого сверхпроводящего криомодуля, который...

Как можно оставаться здоровым в мире, полном микробов?

Не все иммунные системы одинаковы. Свидетельства этого известны: наверняка у всех есть коллегу, который никогда даже не сопит, даже когда все остальные в офисе...

Ученые моделируют астрофизическую турбулентность с наивысшим разрешением в мире

Квантовый физик Ричард Фейнман однажды назвал турбулентность «самой важной нерешенной проблемой классической физики». Даже после столетий исследований ученые все еще пытаются понять сложную и...

Выяснилось, что тепло убивает больше людей, чем когда-либо

Высокая температура тела неизбежна при тушении пожаров: исследование, проведенное в 2013 году, выявило около 50 травм, связанных с жарой, в Соединенных Штатах во время...

Nature: Ученые установили максимальную продолжительность человеческой жизни

Группе биологов удалось создать уникальный тест, с помощью которого можно определить комплексный показатель динамического состояния организма по анализу крови. По словам специалистов, данный показатель снижается...