Record proton-bor fusjonshastighet oppnådd | FuseNet

Record p-11b fusjon oppnådd; en god grunn til å feire med en sjokoladebar

i dette lilla målkammeret, interessant kalt Milka (og også farget Som Milka-kua, se bilde), et forskerteam ledet Av Christine Labaune Ved Ecole Polytechnique I Palaiseau, Frankrike, sikring protoner og bor-11 kjerner ved hjelp av en laserakselerert protonstråle og laserpuls med høy intensitet.

i oktober-2013-utgaven Av Nature Communications rapporterte de en ny rekordfusjonsrate: anslagsvis 80 millioner fusjonsreaksjoner i løpet av 1, 5 nanosekunder som laseren sparket, noe som er minst 100 ganger mer enn noe tidligere proton-bor-eksperiment.

Eksperimentell kammer der proton – bor fusjon skjedde (Klikk for å forstørre)

Ingen skadelige nøytroner

En av de store utfordringene i fusjon energi forskning er å takle nøytroner frigjort fra deuterium-tritium (D-T) reaksjoner i en fusjon reaktor. Neutroner kan gjøre vanlige materialer radioaktive, og deres energi er vanskelig å fange. Som et alternativ fokuserer Forskerteamet bak Milka på fusjonsreaksjoner mellom protoner og bor-11 kjerner, som frigjorde alfa (helium) partikler, men ingen skadelige nøytroner.

Ny laserteknologi satt i aksjon mot den nedre tverrsnitt

Proton-bor fusjonsreaksjoner krever imidlertid mye høyere temperatur for å antennes enn D-t reaksjoner designet for Iter Og National Ignition Facility og selv ved disse høyere temperaturer p-b tverrsnitt er lavere. Metodene Til Dt-forskningsanleggene for å varme og knuse hydrogen i håp om å skape en selvbærende brenning, kan dessverre ikke brukes direkte ved bruk av proton-borbrensel.

Heldigvis gjør fremgangen og økningen av høyintensitetspulslaserteknologi det mulig å vedta en annen tilnærming som skaper ekstreme tilstander av materie under forhold langt fra termisk likevekt. Dette beroliger likevektskravet og tillater oss å utvide rekkevidden av isotoper som kan brukes som fusjonsbrensel, for eksempel til proton-bor.

to-laser oppsett

posten ble oppnådd ved hjelp av en to-laser system (se bildet nedenfor). En laser («Nano pulse» nederst i bildet nedenfor) skaper et kortvarig borplasma ved oppvarming av boratomer fra en borprøve. Den andre laseren («pico pulse» til venstre i bildet nedenfor) brukes til å akselerere protoner fra Et Aluminiumsmål som deretter smadrer inn i borkjernene, smelter sammen og frigjør Beryllium-Og Heliumkjerner.

Eksperimentelt oppsett: laserstrålekonfigurasjonen, målarrangementet og diagnostikken.

Timing var avgjørende i forsøket, da puls av protoner-som varer omtrent ett pikosekund – må synkroniseres nøyaktig med nano – andre laseren for å smelte inn i bormålet samtidig. I tillegg må protonstrålen foregå av en stråle av elektroner, for å skyve bort elektroner i borplasmaet for å øke sjansen for at protonene kolliderer med borkjernene og initierer fusjonsreaksjoner.

Ikke en reaktor ennå, men fortsatt et viktig bevis et prinsipp

ordningen med proton-bor-oppsettet gir oss ikke en blåkopi for en kommersiell reaktordesign ennå, men det er fortsatt et viktig bevis på prinsippet. Med tanke på den nye metodens tidlige utviklingsstadium ser Labaune-teamet mange muligheter for forbedringer, slik at en dag – aneutronisk fusjon kan bli standard.

denne nye eksperimentelle tilnærmingen kan også gi muligheter til å studere andre lyskjerner, studere ‘tidlige universreaksjoner’ av astrofysisk interesse, utforske aneutronisk fusjon i tette plasma og utvikle ny innsikt i fast-iginition fusion ordninger.

  • Nature Communications: Fusion reaksjoner initiert av laser-akselerert partikkel bjelker i en laser-produsert plasma
  • LifeScience: Nuclear Fusion: Laserstråle Eksperiment Gir Spennende Resultater
  • Science-News: Proton-boron kjernefysisk fusjon returnerer til spotlight
  • LULI2000-høy effekt laser anlegget som er vert for nanosekund na picosekund laser systemer som brukes i oppsettet

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.