Laser PB11 termotuumasünteesi tootlikkus suurenes 40 korda

pilt

Tuumasünteesil on kolm peamist tüüpi ja kõige soovitavam on PB11 (vesinik-boor). PB11 tuumasünteesil ei oleks peaaegu mingit neutronkiirgust, kuid deuteeriumi triitiumi jaoks kulub 1 miljoni kraadi asemel 100 miljard kraadi või deuteriurm-deuteeriumi jaoks umbes 500 miljonit kraadi.

Prahas asuv PALS-laserseade on teatanud suurest edusammust vesiniku-boori (pB11) liitmisel. 2022. aasta jaanuaris Physical Review E artiklis kirjeldati termotuumasünteesi saagise 40-kordset suurenemist võrreldes varasemate katsetega samas rajatises 2014. aastal. Teadlased tabasid boornitriidi sihtmärki mõne manustatud vesinikuga 2 TW infrapuna laserkiirguse purskega, mis oli suunatud allapoole. 80-mikronilisele kohale. Fusioonisaagise 40-kordne suurenemine tulenes lihtsalt sihtmärgi paksemaks muutmisest. Edasiminek on nii samm edasi vesiniku-boori termotuumasünteesi valdkonnas, millel on potentsiaal pakkuda odavat ja täiesti puhast energiat, kui ka näide hüpetest, mis termotuumasünteesialastes uuringutes ette tulla võivad.

Energiliste α-osakeste suure voolu voog laseriga juhitavast prootoni-boori termotuumasünteesist KOKKUVÕTE

Tuumareaktsiooni, mida tuntakse kui prootoni-boori sulandumist, käivitas subnanosekundiline lasersüsteem, mis on fokuseeritud paksule boornitriidi sihtmärgile mõõduka laseri intensiivsusega (∼ 10^16 vatti ruutsentimeetri kohta), mille tulemuseks on rekordiline genereeritud α-osakeste saagis. Laserimpulsi kohta eralduvate α-osakeste hinnanguline väärtus on umbes 100 miljardit, seega suurusjärku kõrgem kui mis tahes muu varem teatatud katsetulemus. Kiirendatud α-osakeste voog näitab ainulaadseid omadusi kineetilise energia (kuni 10 MeV), impulsi kestuse (∼ 10 ns) ja tippvoolu (~ 2 amprit) osas 1 meetri kaugusel allikast, mis lubab selliste neutroniteta voolu potentsiaalseid rakendusi. tuumasünteesi reaktsioonid. Tuumareaktsioonis tekkinud α-osakeste koguarvu selgitamiseks on nad kasutanud kiirtega juhitavat termotuumasünteesi skeemi. Selles mudelis võivad plasma sees kiirendatud prootonid, mis liiguvad sihtmärgi põhiosasse, suhelda 11B aatomiga, käivitades seega tõhusalt termotuumasünteesi reaktsioonid. Esitatakse ja arutatakse ülevaadet kirjanduse tulemustest, mis on saadud erinevate laserparameetrite, eksperimentaalsete seadistuste ja sihtkompositsioonidega.

PALS-i joodlaser vajab 1.2 J laserimpulsi tekitamiseks 600 MJ sisendit. Viimase katse termotuumasünteesi väljund oli 0.06 J, seega on väljundenergia ja sisendenergia kriitiline suhe endiselt umbes 80 korda väiksem kui LPPFusioni FF-1, kasutades palju vähem reaktiivset kütust, deuteeriumi. Netoenergia saavutamiseks vajavad HB11 Energy, Marvel Energy, Focused Energy ja Innoven suuremaid termotuumasünteesigeneraatoreid Focus Fusion LPP Fusion. Kõik termotuumasünteesiettevõtted ja termotuumasünteesi teadlased töötavad aga nende väljakutsete ületamiseks.

Brian Wang on futuristide mõttejuht ja populaarne teadusblogija, kellel on miljon lugejat kuus. Tema ajaveeb Nextbigfuture.com on teadusuudiste ajaveeb. See hõlmab paljusid häirivaid tehnoloogiaid ja suundumusi, sealhulgas kosmos, robootika, tehisintellekt, meditsiin, vananemisvastane biotehnoloogia ja nanotehnoloogia.

Tuntud tipptasemel tehnoloogiate tuvastamise poolest, on ta praegu suure potentsiaaliga varajases staadiumis ettevõtete käivitamise ja korjanduse kaasasutaja. Ta on süvatehnoloogiainvesteeringuteks eraldatavate teadusuuringute juht ja ingelinvestor Space Angels'is.

Korporatsioonides sagedane esineja, ta on olnud TEDx -esineja, Singularity University esineja ja külaline paljudel raadio- ja taskuhäälingusaadete intervjuudel. Ta on avatud avalikule esinemisele ja nõustamistegevustele.

Ajatempel:

Veel alates Järgmised suured tulevikud