Rau 75 xyoo, nws tau ua npau suav los tsim lub hnub ci zoo li fusion ntawm lub ntiaj teb. Pab pawg ntawm cov kws tshawb fawb thiab cov kws tshaj lij thoob ntiaj teb tau siv ntau txhiab lab nyiaj daus las rau ntau txoj hauv kev fusion, tab sis tau tawm tsam ntev mus txog qhov "net zog nce" qhov tseem ceeb.
Txog rau ib xyoos dhau los, txawm li cas los xij, txhua yam hloov pauv.
Thaum Lub Kaum Ob Hlis 5, 2022, ntawm National Ignition Facility (NIF) ntawm Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), lub ntiaj teb loj tshaj plaws thiab lub zog siab tshaj plaws laser raug rho tawm 192 laser kab teeb thiab taw tes rau ntawm lub hom phiaj peppercorn, tsim lub hnub me me " "hauv ntiaj teb. Tom qab tua 2.05 megajoules ntawm lub zog laser ntawm lub hom phiaj, qhov kev sim ua kom muaj zog fusion ntau dua li nws yuav siv los ua hluav taws xob fusion roj los ntawm kev tsim 3.15 megajoules ntawm lub zog tso zis - qhov kev tshawb fawb tseem ceeb hauv ntau xyoo lawm.
Txhaum lub zog Laser txwv dua
Zoo siab heev, National Ignition Facility (NIF) ntawm Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) hauv Tebchaws Meskas tsis ntev los no tau teeb tsa lwm cov ntaub ntawv tshiab rau lub zog laser - emitting 2.2 megajoules (MJ) thawj zaug ntawm lub hom phiaj ignition.
Qhov kev sim tshiab tshaj tawm, ua rau Lub Kaum Hli 30, tsim 3.4 MJ ntawm fusion zog, ua tiav qhov hluav taws kub, thiab ua rau qhov thib ob siab tshaj plaws neutron tawm los ntawm NIF.
Gordon Brunton, tus thawj coj ntawm National Ignition Facility (NIF), tau hais tias, "Cov ntaub ntawv qib siab ntawm lub zog laser no yog qhov ua tiav zoo kawg uas tau siv ntau xyoo ntawm kev ua haujlwm hnyav kom ua tiav. yog qhov tseem ceeb rau Lub Tsev Haujlwm Saib Xyuas Kev Ua Haujlwm, nrog lub peev xwm tshiab uas tuaj yeem txhawb nqa National Nuclear Security Administration's Stockpile Stewardship Program thiab vam tias yuav coj peb los ze zog rau yav tom ntej ntawm fusion zog. "
Thaum Lub Kaum Ob Hlis 5, 2022, LLNL tau ua tiav fusion ignition thawj zaug. Lub sijhawm thib ob yog thaum Lub Xya Hli 30, 2023, thaum NIF laser xa 2.05 megajoules ntawm lub zog mus rau lub hom phiaj hauv kev sim fusion tswj, ua kom muaj zog fusion ntawm 3.88 megajoules, qhov siab tshaj plaws zog tau ua tiav rau hnub tim.Lub sijhawm thib peb uas lub NIF laser tiav fusion ignition yog thaum Lub Kaum Hli 8, 2023, nrog lub zog laser ntawm 1.9 MJ thiab lub zog fusion ntawm 2.4 MJ.
Kev nce qib tseem ceeb hauv nuclear fusion
Jean-Michel Di Nicola, tus thawj coj ua haujlwm sib koom ua ke ntawm NIF thiab Photon Science Laser Science thiab Systems Engineering Organization hais tias, "Peb tab tom ua haujlwm loj hlob nkhaus," said Jean-Michel Di Nicola, tus thawj coj ua haujlwm sib koom ua ke ntawm NIF thiab Photon Science Laser Science thiab Systems Engineering Organization, "Kev nce lub zog laser ua rau peb muaj ntau txoj hauv kev los daws cov teeb meem xws li roj. capsule defects los yog roj hotspot asymmetries, siab zog laser pab ua kom tiav implosions ruaj khov, uas nyob rau hauv lem ua rau ntau zog yields. "
Tsis muaj kev tsis ntseeg txog lub laser lub peev xwm xa tawm lub zog ntau npaum li cas. Thiab qhov kev sib tw yog los tiv thaiv NIF cov khoom muaj txiaj ntsig zoo los ntawm kev puas tsuaj, hais tias Bruno Van Wonterghem, tus thawj coj ua haujlwm ntawm NIF: "Lub laser nws tus kheej muaj peev xwm ua kom muaj zog ntau dua yam tsis muaj kev hloov pauv tseem ceeb rau lub laser. Peb ua txhua yam no kom ua kom muaj kev puas tsuaj loj tshaj plaws. Tom qab tag nrho, yog tias muaj lub zog ntau dhau yam tsis muaj kev tiv thaiv zoo, koj lub optics tuaj yeem raug tshuab rau cov khoom. "
NIF tswj hwm lub tshuab laser nkaus xwb hauv ntiaj teb uas ua haujlwm siab tshaj qhov kev puas tsuaj, ib qho kev ua tau zoo hauv ib feem los ntawm qhov hu ua Optical Recycling Loop.
Lub zog lasers, kev ua haujlwm zoo dua
Ob qhov kev txo qis loj, ua tiav thaum Lub Rau Hli 2023, yog qhov tseem ceeb rau kev xa tawm 2.2 MJ ntawm lub zog laser rau lub hom phiaj - kev siv cov fused silica khib nyiab tiv thaiv ntawm ob feem peb ntawm NIF's beamlines thiab kev teeb tsa hlau thaiv ntawm 32 qis hemisphere beamlines. , uas, nyob ntawm lub beamline, tau txo tus nqi ntawm cov khib nyiab vim kev puas tsuaj los ntawm ib qho tseem ceeb ntawm kev txo los ntawm ib qho ntawm 10-100. Cov qis beamline optics no tau txais cov khib nyiab feem ntau los ntawm lub hom phiaj chamber vim lub ntiajteb txawj nqus.
Lwm qhov kev txhim kho muaj xws li cov txheej txheem tiv thaiv kev cuam tshuam tshiab, kev kho vapor hexamethyldiazepane (HMDS), thiab muaj peev xwm ua kom rov qab kho qhov muag. Ib tug tshiab mitigating agent - grey-ntug blocker - daws qhov teeb meem uas cov kws tshawb fawb tseem tsis tau txheeb xyuas.
Di Nicola hais tias, "Muaj cov kab teeb me me uas tsis ua haujlwm zoo ib yam li lwm tus," thiab peb pom tias yog tias peb txo qis lub zog laser los ntawm kev ua tus duab ntxoov ntxoo ntawm ib ntug ntawm beamline, cov beamlines ua tau zoo dua. Peb tseem tsis tau paub meej tias qhov laj thawj ntawm qhov teeb meem yog dab tsi, tab sis peb yuav nquag tshawb xyuas qhov no yav tom ntej. "
Kev daws qhov tsis paub tseeb tuaj yeem ua rau cov kws tshawb fawb thiab cov kws tshaj lij ua haujlwm ntawm lub ntiaj teb lub zog laser system, NIF, thiab OMST Tus Thawj Saib Xyuas Tus Neeg Sawv Cev Tayyab Suratwala tau hais tias, "Peb tau txheeb xyuas qhov kev puas tsuaj laser thiab txheeb xyuas cov kev txo qis tau ua qauv thiab sim. Txawm li cas los xij, txhua tus. lub sijhawm peb nce lub zog laser, peb nkag mus rau thaj chaw uas tsis tau pom dua thiab nthuav tawm cov txheej txheem tshiab ntawm kev puas tsuaj. "
Lub zog ntau dua ib leeg tsis txaus los txhawb nqa National Institute of Science cov ntaub ntawv zoo kawg ntawm kev tshawb fawb.Di Nicola: "Koj yuav tsum tau viav vias lub rauj loj dua nrog kev tswj hwm thiab kev txawj ntse. ua kom meej heev kom tau nws tsuas yog txoj cai. "
Txog qhov kawg, pab pawg nyuam qhuav ua tiav qhov kev xa tawm ntawm High Fidelity Pulse Shaping (HiFiPS) system, uas ua rau muaj ntau qhov tseeb thiab raug mem tes ua haujlwm.
Hauv lwm qhov kev txhim kho, pab pawg tau kho dua tshiab ntawm cov cuab yeej kho qhov muag kom ua rau lawv muaj zog dua rau kev rov raug neutron dua. Cov fibers no yog siv los ntsuas qhov tseeb ntawm laser pulses kis mus rau lub hom phiaj. Kev kho dua tshiab tau nce lub teeb liab lub zog los ntawm qhov tseem ceeb ntawm 10-100, tso cai rau cov kws tshawb fawb txuas ntxiv mus "pom" lub laser qhov ua tau zoo.
Kev cia siab rau yav tom ntej yog dab tsi?
Tam sim no, lub laser tau xa 2.2 megajoules ntawm lub zog laser. Pab neeg no tau rov qab mus rau theem tshawb fawb thiab ua tiav cov txheej txheem tib yam tom qab thawj qhov kev sim uas tsim fusion ignition.
Peb tab tom saib ntawm optics, ntsuas qhov kev puas tsuaj, thiab nkag siab ntau npaum li cas peb tuaj yeem siv lub peev xwm tshiab no," Suratwala tau hais. Lub sijhawm no, peb ua kev zoo siab rau qhov kev ua tiav loj no. pab pawg hauv LLNL thiab ntau tus neeg sab nraud. "
