Установлен рекорд мощности лазерного импульса

Лазерная система, смонтированная на территории американского научного комплекса National Ignition Facility (NIF), установила рекорд мощности импульса.

Действие системы, как мы уже рассказывали, обеспечивают 192 лазерных пучка. Создание столь сложной и чрезвычайно дорогой сборки вполне оправдано: с её помощью учёные хотят зажечь инерциальный термоядерный синтез.

Реакция синтеза требует сближения двух лёгких ядер (в нашем случае — дейтерия и трития) на фемтометровые расстояния, на которых проявляют себя ядерные силы. Лазерное излучение сотрудники NIF хотят направить на металлический цилиндр с находящейся внутри него сферой с бериллиевой оболочкой и дейтерий-тритиевым наполнителем. Цилиндр при этом должен нагреваться и отдавать полученную энергию в виде рентгеновского излучения, а оно уже будет взаимодействовать с мишенью. Согласно плану, вложение энергии приведёт к испарению и быстрому истечению вещества с поверхности сферы, а также к образованию направленной внутрь ударной волны, которая сожмёт и нагреет топливо до термоядерных параметров. После этого горение начнёт распространяться из центра к периферии.

Вид на охлаждаемую мишень NIF (фото LLNL).

Сейчас физики занимаются испытанием установки и проверкой описанной экспериментальной схемы. В ходе этих работ и был установлен рекорд: 5 июля лазерная система выдала на 2-миллиметровую мишень более 500 тераватт мощности (и 1,85 МДж энергии) ультрафиолетового излучения. По словам участников эксперимента, и характеристики всех 192 пучков, и общая энергия прекрасно соответствовали заданным параметрам.

«На наших глазах амбициозный проект, разработанный более 20 лет назад, принимает вид действующей научной лаборатории, — прокомментировал результаты руководитель NIF Эдвард Мозес (Edward Moses). — Установка полностью готова, и мы вплотную подобрались к собственно зажиганию термоядерного синтеза».

Стоит добавить, что рекордная энергия лазерного импульса была зафиксирована чуть раньше — в эксперименте, проведённом 3 июля. Тогда она достигла 1,89 МДж, а мощность поднималась до 423 ТВт.

Элементы лазерной системы NIF (фото Damien Jemison / LLNL).

Подготовлено по материалам Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса.