Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: Термоядерные исследования США
Форум на все случаи жизни > Агентство Новостей BesTFileZ > Лента Новостей > Новости Мира
Marie
Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) - научный комплекс, работающий над проблемой инерциального термоядерного синтеза, (Ливермор, штат Калифорния), готовится выйти в этом году на проектную мощность для проведения первых экспериментов.


Комплекс строился двенадцать лет, его строительство обошлось почти в 4 млрд $.
NIF использует 192 мощнейших лазера, чтобы разогреть и сжать небольшую мишень, состоящую из смеси дейтерия и трития, до такого состояния, когда начинается самостоятельная термоядерная реакция.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Гигантский комплекс занимает площадь размерами с футбольное поле, это – самая большая в мире установка для проведения инерциального управляемого термоядерного синтеза. На управляемый термоядерный синтез возлагаются большие надежды, так как в случае успеха, эта технология сможет обеспечить человечество практически неисчерпаемыми запасами энергии. Кроме того, реакция синтеза, в отличие, например, от реакции расщепления урана, создает очень мало радиоактивных отходов, и поэтому термоядерный реактор, можно считать практически безопасным.

6 октября 2010 года прошли первые успешные испытания этого комплекса. Ученые надеются, что полномасштабную реакцию термоядерного синтеза им удастся получить уже в 2012 году. Однако, даже если этот эксперимент удастся именно так, как задуманно, и устойчивую термоядерную реакцию получить все-таки удастся, до промышленного применения термояда будут еще
десятки лет, которые пойдут на создание полноценного безопасного энергетического комплекса - на сегодняшний день таких технологий еще не существует.

Хронология самый значимых для комплекса событий ниже:
Marie
В 1999 г. была произведена установка сферы реактора, вес которой почти 10 тонн. Потребовалась работа одного из самых больших подъемных кранов в мире

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Внутри гигантской сферы реактора технический персонал передвигается на специальном подъемнике. Целевая камера представляет собой поистине циклопическое сооружение – диаметр ее сферы 10 метров. Сферу образуют десятисантиметровые алюминиевые панели, плотно спаянные друг с другом. Сферу покрывает защитный слой бетона, пропитанного бромом, толщиной в 30 сантиметров. Этот защитный слой должен поглощать нейтроны, которые выделяются при реакции термоядерного синтеза. Лучи от 192 мощных лазеров проникают внутрь целевой камеры через специальные отверстия.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В процессе строительства первой была установлена и смонтирована целевая камера, а вокруг нее впоследствии были возведены стены и крыша семиэтажного отсека камеры.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Монтаж оборудования для целевой камеры

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Бетонные стойки, на которые опирается система контроля направления лазерных лучей. Вся система из 192 лазеров размещена в двух лазерных отсеках, в каждом из которых установлено по 96 лазеров.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Marie
Январь 2002-го года - установка системы энергоснабжения. В этой гигантской системе используется более 160 км высоковольтного кабеля, по которому подается энергия для 7680 ламп-вспышек.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Лазеры. Этот отсек был принят комиссией 31-го июля 2007 года. Прежде чем попасть в целевую камеру реактора, лазерному лучу необходимо пройти по системе усилителей и преобразователей частоты почти 300 м.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для работы комплекса лазерных термоядерных реакций в общей сложности необходимо 3072 заготовки лазерных усилительных линз. Для их производства используют плиты из специального неодимового фосфатного лазерного стекла. Производство всех необходимых заготовок было завершено в 2005-м.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Установка боковой камеры в целевом контейнере. Работу ведут сотрудники Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса Джон Холлис (он на снимке справа) и Джим МакЭлрой. Монтаж боковой камеры, которая стала последней из 6206 установленных оптомеханических и системных модулей, производился в январе 2009 г. Вместе все эти блоки называют «сменными линейными блоками» (СЛБ). Самый первый блок из этой системы был смонтирован 26 сентября 2001 года.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Комплекс лазерных термоядерных реакций работает при помощи оптики, которая изготавливается из очень крупных монокристаллов кислого фосфата калия и дейтерированного первичного кислого фосфата калия. При этом огромный монокристалл разрезают на отдельные 40-сантиметровые панели. Раньше для того, чтобы вырастить кристалл необходимого размера, требовалось почти два года. Но теперь гигантские кристаллы научились выращивать всего за два месяца. Так, общий вес 75-ти искусственных кристаллов может достигать 100 тонн.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Marie
Компьютеризированая система, обслуживающая самые мощные на планете лазеры.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На фото - техник, проверяющий работу оптической системы. Это система конечной оптики (FODI), которая должна будет работать с изображением лучей от всех 192 лазеров.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Корпуса Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF), которые принадлежат Ливерморской национальной лаборатории им. Э Лоуренса. Сама эта лаборатория входит в состав Калифорнийского университета.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Оптические блоки, которые располагаются в нижнем полушарии целевой камеры служат для преобразования лучей и для разделения цвета. Они также выполняют фокусировку лучей, которые попадают на микроскопическую мишень (диаметр этой мишени составляет всего 2 мм), пройдя через сорокасантиметровые прямоугольные пластины.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Marie
Губернатор штата Калифорния Арнольд Шварценеггер 10 ноября 2008 года осмотрел Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций. С работой комплекса его ознакомили директор NIF доктор Эдвард Мозес (на фото он слева от губернатора) и директор LLNL доктор Джордж Миллер (справа).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На этом фото, сделанном внутри целевой камеры, хорошо виден огромный держатель мишени (он похож на гигантский карандаш). При этом размер самой мишени составляет всего 2 мм, и она содержит 150 микрограммов термоядерного топлива. Лазерные импульсы практически одновременно бьют по мишени (разность между ними во времени не превышает 30 пикосекунд). Диаметр зайчика каждого луча на мишени всего 50 мкм.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Прототип мишени. Между двумя сверхтонкими пластиковыми листами подвешена покрытая бериллием капсула диаметром 2 мм. Эту капсулу должны заполнить специальной смесью дейтерия и трития. Перед тем, как начать эксперимент капсулу охладят почти до абсолютного нуля (-255С) – это нужно для того, чтобы замерз водород. После этого вся конструкция упаковывается в особый золотой цилиндр, который называется hohlraum. Лазерные лучи будут стрелять не в саму топливную мишень, а в этот полый цилиндрик. Лучи от всех 192 лазеров под точно рассчитанным углом заходят в торцевые отверстия, и цилиндр моментально испаряется, выбросив при этом пучок жесткого рентгеновского излучения. Этот рентгеновский импульс и поджигает топливную мишень. Такой способ поджигания мишени намного более эффективен, чем прямое попадание лазерных лучей на мишень. Когда начнется реакция, плотность топливного шарика станет в 100 раз больше, чем плотность свинца, а температура поднимется до 100 миллионов градусов, то есть будет выше температуры Солнца.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Первое испытание системы прошло 6 октября 2010 года. В нем лазерный импульс имел энергию только 1 мегаджоль, этого недостаточно для начала термоядерной реакции. Но вот что осталось от целевого блока мишени. Полномасштабные испытания этой грандиозной системы еще впереди.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


По мотивам bigpicture.ru
..
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.

Русская версия Invision Power Board © 2001-2019 Invision Power Services, Inc.
Яндекс.Метрика