«Национальная поджигательная установка» зажигает огни
|
В Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) в Калифорнии проведены первые испытания на строящемся лазерном комплексе NIF — National Ignition Facility. В 2009 году ему предстоит стать самой мощной лазерной установкой в мире.
Установка будет включать 192 предельно мощных ультрафиолетовых лазера. Поперечник пучка составляет около 40 см. По пути к цели (расстояние до которой составляет 450 м) каждый луч проходит несколько метров специального стекла, где происходит его усиление. В результате формируется очень короткий импульс излучения, несущий энергию 50 кДж.
Это сопоставимо с кинетической энергией мотоцикла на скорости 70 км/ч. При этом длительность импульса составляет всего несколько десятков наносекунд. Когда мотоцикл на всем ходу врезается в стену, столкновение длится примерно 0,1 с. Длительность лазерного импульса в миллион раз короче, а значит, его энергия выделится при попадании в мишень в миллион раз быстрее.
В конце пути все 192 пучка строго одновременно должны сконцентрироваться на крошечной капсуле с замороженной смесью дейтерия и трития. Задача — мгновенно разогреть вещество до
На сегодня из 192 лазеров в рабочем состоянии находятся только четыре. Они-то и были использованы в испытаниях. Суммарная мощность при этом составила лишь 1% от плановой. Этого недостаточно для запуска термоядерной реакции, что, впрочем, и не было целью эксперимента (отсутствовала и капсула с ядерным топливом). Его задача состояла в проверке качества оптических систем лазеров. В частности, критическим параметром для их работы является поглощение световой энергии в толстых стеклах усилителей, где происходит накачка лазерного пучка. Малейшие дефекты могут привести к разогреву и разрушению стекла.
|
Основное назначение «Национальной поджигательной установки», как дословно переводится ее название, состоит в изучении параметров вещества в условиях термоядерного взрыва. Эти данные будут использоваться для численного моделирования взрывов на суперкомпьютерах, что избавит от необходимости проводить полномасштабные ядерные испытания. На установке будут также исследоваться процессы старения оружейных ядерных материалов, чтобы гарантировать боеспособность стратегических вооружений Соединенных Штатов. Побочным результатом работ на установке NIF станут ценные сведения, необходимые для фундаментальных исследований в области ядерной физики и астрофизики.
Соединенные Штаты относят National Ignition Facility к числу научных проектов, имеющих принципиальное значение для национальной безопасности. Стоимость проекта на сегодня оценивается в 3,5 миллиарда долларов, однако высказываются мнения, что на практике проект обойдется в 5 миллиардов или даже больше. Многие американские политики сомневаются, что ценность данных, которые будут получены на установке NIF, оправдает такие непомерные расходы. Из-за этого летом вокруг проекта велись ожесточенные споры. Однако сейчас сообщается, что вопрос удалось согласовать и работы на установке будет продолжены, по крайней мере в 2006 году.
Что же касается первых испытаний, то они прошли успешно, а их результаты полностью оправдали ожидания разработчиков, сообщает Physics News Update.
