Înregistrați rata de fuziune proton-bor realizată | FuseNet

înregistrați fuziunea p-11b realizată; un motiv bun pentru a sărbători cu o bară de ciocolată

în această cameră țintă purpurie, denumită interesant Milka (și, de asemenea, colorată ca vaca Milka, vezi foto), o echipă de cercetare condusă de Christine Labaune la Ecole Polytechnique din Palaiseau, Franța, fuzionează protonii și nucleele bor-11 folosind un fascicul de protoni-puls laser de intensitate.

în ediția octombrie-2013 a Nature Communications, au raportat o nouă rată de fuziune record: se estimează că 80 de milioane de reacții de fuziune în timpul celor 1,5 nanosecunde pe care le-a declanșat laserul, ceea ce este de cel puțin 100 de ori mai mare decât orice experiment anterior cu proton-bor.

Camera experimentală în care a avut loc fuziunea proton-bor (Faceți clic pentru a mări)

fără neutroni nocivi

una dintre marile provocări în cercetarea energiei de fuziune este de a face față neutronilor eliberați din reacțiile deuteriu-tritiu (D-t) într-un reactor de fuziune. Neutronii pot face materialele obișnuite radioactive, iar energia lor este dificil de capturat. Ca alternativă, echipa de cercetare din spatele Milka se concentrează pe reacțiile de fuziune dintre protoni și nucleele de bor-11, care au eliberat particule alfa (heliu), dar nu și neutroni nocivi.

noua tehnologie laser pusă în acțiune împotriva secțiunii transversale inferioare

reacțiile de fuziune Proton-bor necesită totuși o temperatură mult mai mare pentru a se aprinde decât reacțiile D-t concepute pentru ITER și instalația Națională de aprindere și chiar și la aceste temperaturi mai ridicate secțiunea transversală p-B este mai mică. Metodele instalațiilor de cercetare D-T de a încălzi și zdrobi hidrogenul în speranța de a crea o arsură auto-susținută, din păcate, nu pot fi aplicate direct atunci când se utilizează combustibil proton-bor.

din fericire, avansul și creșterea tehnologiei laserelor cu impulsuri de înaltă intensitate face posibilă adoptarea unei abordări diferite care creează stări extreme ale materiei în condiții departe de echilibrul termic. Acest lucru relaxează cerința de echilibru și ne permite să lărgim gama de izotopi care pot fi utilizați ca combustibili de fuziune, de ex.la proton-bor.

configurarea cu două laser

înregistrarea a fost realizată prin utilizarea unui sistem cu două laser (vezi imaginea de mai jos). Un laser („Nano pulse” în partea de jos a imaginii de mai jos) creează o plasmă de bor de scurtă durată, prin încălzirea atomilor de bor dintr-o probă de bor. Celălalt laser („Pico pulse” din stânga în imaginea de mai jos) este utilizat pentru a accelera protonii dintr-o țintă de aluminiu care apoi se sparg în nucleele de bor, fuzionează și eliberează nucleele de beriliu și heliu.

configurare experimentală: configurația fasciculului laser, aranjamentul țintei și diagnosticul.

sincronizarea a fost crucială în experiment, deoarece pulsul protonilor – care durează aproximativ o picosecundă – trebuie să fie sincronizat cu laserul nano-al doilea pentru a lovi ținta de bor în același timp. În plus, fasciculul de protoni trebuie să fie precedat de un fascicul de electroni, pentru a împinge electronii din plasma de bor pentru a crește șansa protonilor de a se ciocni cu nucleele de bor și de a iniția reacții de fuziune.

nu este un reactor încă, dar încă o dovadă importantă un principiu

schema configurației proton-bor nu ne oferă încă un plan pentru proiectarea unui reactor comercial, dar este încă o dovadă importantă a principiului. Având în vedere stadiul incipient de dezvoltare al noii metode, echipa Labaune vede multe oportunități de îmbunătățire, astfel încât într – o zi fuziunea aneutronică ar putea deveni standard.

această nouă abordare experimentală poate oferi, de asemenea, oportunități de a studia alte nuclee ușoare, de a studia reacțiile Universului timpuriu de interes astrofizic, de a explora fuziunea aneutronică în plasme dense și de a dezvolta noi perspective în schemele de fuziune rapidă.

  • Nature Communications: reacții de fuziune inițiate de fascicule de particule accelerate cu laser într-o plasmă produsă cu laser
  • LifeScience: fuziunea nucleară: experimentul cu fascicul Laser produce rezultate interesante
  • știință-știri: Fuziunea nucleară Proton-bor revine la lumina reflectoarelor
  • LULI2000 – instalația laser de mare putere care găzduiește sistemele laser nanosecunde na picosecunde utilizate în configurarea

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.