Zařízení NIF odpálilo rekordní 500-terawattový zášleh laseru  
National Ignition Facility opět láme rekordy v laserových zášlezích. 5 července 2012 padla při velmi precizním výstřelu 500 TW hranice. Kdy už se konečně dočkáme slušné jaderné fúze?


 

Zvětšit obrázek
V útrobách Národního zážehové zařízení. Kredit: Damien Jemison/LLNL.

 

Zvětšit obrázek
Národní zážehové zařízení zvnějšku. Kredit: Lawrence Livermore National Security.

V kalifornském Lawrence sídlí jeden ze zázraků moderního světa, gigantické Národní zážehové zařízení (NIF, čili National Ignition Facility). Funguje tu v rámci Lawrence Livermore National Laboratory, založené po druhé světové válce Kalifornskou univerzitou a jeho hlavním úkolem je zkoumat cesty k průmyslové jaderné fúzi s technologií inerciálního udržení (Inertial confinement fusion), při němž je palivo ze směsi izotopů vodíku deuteria a tritia zažehnuto tak rychle, že se nestačí rozletět ke všem čertům. Jinými slovy, v NIF jsou mocné lasery, které střílejí do terčíku s palivem ohromující laserové zášlehy, aby ho nesmírně stlačili a rozpálili. Není to snadné, ale v posledních dnech se jim konečně daří lámat jeden rekord za druhým.

 

Třetího července (2012) v NIF vystřelili nejenergetičtější laserový zášleh všech dob, jehož celková energie přesáhla 1,89 megajoulu (MJ), při výkonu až 423 terawattů (TW). Za dva dny, tedy 5. července se v dosaženém výkonu ještě překonali a laserový systém NIF zahrnující celkem 192 laserových paprsků dokázal zašlehnout s energií 1,85 MJ a s výkonem přesahujícím 500 TW, což je historický rekord planety. V tomto rekordním testu zabušilo všech 192 laserů v úžasné souhře výsledným ultrafialovým paprskem do terčíku o průměru 2 milimetry. Nešlo přitom jenom o rekordní výkon, byl to zároveň i nejpreciznější vysokoenergetický laserový výstřel historie. Ve skutečnosti šlo o již třetí laserový zášleh, kterým v NIF překonali magickou hranici 1,8 MJ. Prvním byl zášleh 15. března tohoto roku, který ji překonal vůbec poprvé, s energií paprsku na terčíku 1,875 MJ a výkonem 411 TW.

 

 

Zvětšit obrázek
Terčík laserových zášlehů v NIF se směsí deuteria a tritia. Kredit: Lawrence Livermore National Laboratory.

 

Zvětšit obrázek
Operátoři laserového zášlehu 15. března. Kredit: Damien Jemison/NIF.

Ředitel NIF Edward Moses se raduje, že se teď NIF konečně stává tím, čím byl v představách svých zakladatelů před desítkami let. Je plně provozuschopný a může plnit úkoly národní bezpečnosti ohledně testování zbraní, základního výzkumu i svého osudového poslání, čili hledání zázračného zdroje (relativně) čisté energie. Není to přitom jenom povinná úlitba šéfa instituce nenasytným médiím, souhlasně přikyvuje i odborná veřejnost. Richard Petrasso z MIT vítá výjimečný úspěch NIF a vytvoření podmínek, které ve vesmíru jinak existují v pekelném nitru hvězd. Raymond Jeanloz z Kalifornské univerzity v Berkeley zase oslavuje fantastické možnosti studovat chování materiálů v extrémních podmínkách. NIF je také podle všeho jediné zařízení, které dovede reálně napodobit jevy, odehrávající se v srdci exploze jaderné zbraně. Toho si pochopitelně cení vojáci a možná i protijaderní aktivisté, protože NIF tím pádem může poměrně elegantně nahradit jaderné testy.

 

V době před stavbou NIF panovaly mezi vědci obavy, že tehdy dostupná optika extrémní laserové zášlehy nevydrží. Badatelé z Lawrence Livermore National Laboratory ale intenzivně spolupracovali s výrobci používaných zařízení a povedlo se jim vylepšit výrobní postupy a s nimi i problematickou optiku. Místní vědci také vyvinuli procedury, s nimiž mohou přímo ve svých laboratořích odstraňovat občasná drobná poškození přístrojů, k nimž při intenzivní laserové palbě dochází.

Zvětšit obrázek
NIF. Cílová fúzní komora vpravo. Kredit: Lawrence Livermore National Laboratory.

 

Zvětšit obrázek
Centrum ELI Beamlines, plánováno v Dolních Břežanech. Kredit: ELI, FZÚ AV ČR.

Čerstvé úspěchy NIF velmi pozorně sledují i lidé kolem dalších obřích laserových zařízení, která teď vyrůstají po světě anebo se právě intenzivně připravují. Snový projekt ELI (Extreme Light Infrastructure), vysokoenergetické zařízení s vysokou opakovací frekvencí výstřelů, na němž se zásadním způsobem podílí Česká republika, sice jako evropské zařízení základního výzkumu není na výsledcích NIF anebo podobného francouzského zařízení Laser Mégajoule (LMJ) životně závislý, ale i tak budou nepochybně lidé kolem něj a mnozí další napjatě sledovat, co se v Národním zážehovém zařízení povede příště. Ostatně, fungující jaderná fúze, která by vyrobila víc energie, než kolik se musí vložit do jejího spuštění, by jistě nebyla k zahození.

 


Prameny:

Lawrence Livermore National Laboratory News 12.7. 2012, Wikipedia (National Ignition Facility, Inertial confinement fusion).

 

 


 

Datum: 13.07.2012 15:24
Tisk článku

Laser game -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 2500 Kč
cena: 2225 Kč
Laser game

Související články:

US Army testuje Strykery s umělou inteligencí     Autor: Stanislav Mihulka (09.10.2017)
Stoprocentní úspěch: Laserový systém ATHENA sundal všech pět dronů     Autor: Stanislav Mihulka (23.09.2017)
Railgun námořnictva vyrazil do terénu a přináší průlomovou technologii     Autor: Stanislav Mihulka (04.08.2017)
Raytheon poprvé vypálil z útočného laseru na helikoptéře     Autor: Stanislav Mihulka (02.07.2017)
Voda existuje jako dvě různé kapaliny     Autor: Stanislav Mihulka (30.06.2017)



Diskuze:

bušili ale strašně pomalu, tj. nepoužitelně dlouho

Josef Hrncirik,2015-08-17 19:14:38

Energie/výkon dala dobu bušení 1 ns. Za tu dobu záření urazilo 1 m; stále to má daleko k pouhému 1 mm do středu terče. Toto je správná, již opravená hodnota.

Odpovědět

během dodávky energie světlo (záření ztrát)

Josef Hrncirik,2012-07-15 09:52:00

z terčíku urazí 1200 m, terč se stačí dobře ochlazovat a rozprsknout. Kolik energie museli použít k záblesku 2 MJ (stejně trval cca 4us, tj. měl trvání cca 6G vln, spíše však jednoduše: jaká je účinnost převodu energie do záblesku. Proč se tím nechlubí? Asi na ně padl spleen.

Odpovědět

vždyť tam píšou že testují odolnost vojenského

Josef Hrncirik,2012-07-14 19:58:07

materiálu proti laserům. Svého proti cizím, pochopitelně.

Odpovědět

Asi jsem nepozorný čtenář

Jaroslav Santner,2012-07-14 17:50:38

Nějak mi ale uniklo, zda se podařilo zažehnout tu jadernou fúzi. Už nejméně třícet let je nám slibováno, že když zainvestujeme ještě další miliardu do nějakého zařízení, tak ta sirka konečně chytne. Pak se ale ukáže, že zase byl mokrý papír a špatně naštípané dřevo a jaderbá fúze nikde. Takhle jsme se sice dozvěděli, jaké neuvěřitelné věci ta skvělá laboratoř dokáže, ale bylo nám opět zamlčeno, k čemu má ta hračka dospět ve finále. Denně se můžeme dočíst stovky informscí o podobných skvělých laboratořích a ještě lepších vědeckých týmech, ale v podstatě pořád si vaříme oběd tak, že spalujeme to, co vyprodukovaly primitivní organismy před miliony let.

Odpovědět

magicka hranica 1,8 ?

Libor Kiss,2012-07-14 10:11:12

co je take magicke na cisle 1,8? Napada ma, ci to nie je akesi teoreticke minimum energie na to, aby sa mohla uskutocnit studena fuzia. Ale nic sa o tom v clanku nepise...

Odpovědět


Re: 1.8

Vít Výmola,2012-07-14 11:03:38

Podle wiki to tak nějak je. Ovšem samozřejmě se v ždáném případě NEbude jednat o STUDENOU fúzi.

Odpovědět

co se té energie týče,...

Tomáš Krásenský,2012-07-13 22:53:02

... tak jen pro jistotu: necelé 2 MJ - to představuje energii v přibližně dvou velkých panácích benzínu. 10 - 40ti násobvý výtěžek by pak byl nejvýš ekvivalentem pár litrů tohoto paliva. Ale bylo by príma, kdyby se cesta k fúzi našla, když o ITERu už jsem dávno nic nadějného nečetl.

Odpovědět


Re: ITER

Vít Výmola,2012-07-14 10:59:37

No, vždyť se ITER teprve začal stavět. Než se dokončí, těžko o něm můžem číst něco nadějného.

Odpovědět

NIF versus ITER

Petr Chmelař,2012-07-13 16:00:49

Roman Polach v Respektu č. 22 porovnává ITER s laserem v NIF ohledně možnosti vyrobit více energie než se spotřebuje (dočetl jsem asi před 15 minutami :), ale nikde jsem nenašel jaký poměr získané energie je v současné době možné z kapsule s těžkým vodíkem získat? Našel jsem pouze teoretické odhady 10-40x. Děkuji.

Odpovědět

Protijaderní aktivisté si tohohle zarizeni

Josef Straka,2012-07-13 15:47:30

samozrejme neceni, naopak je naplnuje vztekem, protoze jejich cilem neni nase bezpecnost, ale nase bezbrannost. Za to jsou take placeni.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace