เส้นทางยาวสู่การจุดระเบิด

ในจักรวาลทางเลือก การค้นหาพลังงานฟิวชันได้ผ่านหลักชัยสำคัญในช่วงเดือนท้ายๆ ของปี 2012 ซึ่งเป็นปีที่นักวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯ ดำเนินการรณรงค์ที่มีชื่อเสียงเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์หลักของโรงงาน นั่นคือ การจุดระเบิด ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันที่มีการควบคุมซึ่งผลิตพลังงานมากกว่าที่จำเป็นในการดำรงชีวิต การมาถึงจุดนี้จะเป็นการต่อยอดการวิจัยหลายทศวรรษเกี่ยวกับฟิวชั่นกักขังเฉื่อย (ICF) 

ซึ่งใช้เลเซอร์

หรือสนามแม่เหล็กเพื่อให้ความร้อนและบีบอัดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ให้มีอุณหภูมิและความดันสูง การจุดระเบิดจะเป็นสิ่งที่พิสูจน์ตัวของ NIF เอง โดยลบล้างความทรงจำเกี่ยวกับความล่าช้าในการก่อสร้างและต้นทุนที่มากเกินไปซึ่งทำให้เลเซอร์มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์เสียหายก่อนที่จะเปิดที่ห้องปฏิบัติการ

แห่งชาติในปี 2552ในช่วงต้นปี 2012 ผู้นำของ NIF รู้สึกว่าพวกเขามีเหตุผลที่จะมองโลกในแง่ดี แบบจำลองคอมพิวเตอร์ทำนายว่าที่พลังงานเลเซอร์ประมาณ 1.7 เมกะจูล แคปซูลเชื้อเพลิงดิวเทอเรียม-ทริเทียมขนาดเล็กที่ใจกลางห้องเป้าหมาย NIF จะเริ่มปล่อยนิวตรอนและอนุภาคแอลฟาในจำนวน

ที่ไม่เคยมีมาก่อน ซึ่งนำไปสู่สภาวะที่จำเป็นสำหรับการจุดระเบิด NIF ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งมอบ 1.8 MJ แน่นอนว่าการจุดระเบิดอยู่ใกล้แค่เอื้อม มันไม่ใช่ ในจักรวาลที่แท้จริง แคมเปญจุดระเบิดแห่งชาติจบลงด้วยเสียงครวญคราง ไม่ใช่เสียงโครมคราม สาเหตุของความล้มเหลวมีมากมาย

ในช่วงกลางปี ​​2559 ได้เผยแพร่บทวิจารณ์ที่อธิบายรายละเอียด รหัสคอมพิวเตอร์และแบบจำลองที่ทำนายการได้รับพลังงานสูงจากแคปซูลเชื้อเพลิงนั้น “ไม่จับหลักฟิสิกส์ที่จำเป็น” ผู้เขียนรีวิวเขียน ความพยายามในการทดลองนั้น “น่าผิดหวังที่ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างที่สำคัญ” ระหว่างการยิงด้วย

เลเซอร์ ด้วยการตั้งค่าที่คล้ายคลึงกันทำให้ได้ผลลัพธ์ที่กระจัดกระจาย ที่น่าตำหนิที่สุดคือบทวิจารณ์ดังกล่าวอ้างถึง “แนวทางที่ล้มเหลวในการจัดการโปรแกรมทางวิทยาศาสตร์” โดยอิงจาก “การหลีกเลี่ยง [ing] ปัญหาแทนที่จะทำความเข้าใจและจัดการกับปัญหาโดยตรง” ตามที่ผู้เขียนรายงานสรุปว่า

เมื่อมันจะเกิดขึ้น”

หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ในโครงการฟิวชั่นการกักขังเฉื่อยของ NIF เปิดเผยอย่างตรงไปตรงมาในการประเมินการรณรงค์ที่ล้มเหลวของเขา “มันเหมือนกับการพยายามแกว่งเพื่อวิ่งกลับบ้านและพลาด” เขากล่าว นักฟิสิกส์เชิงปฏิบัติที่พูดจานุ่มนวลซึ่งทำงานอยู่ที่อื่นในเวลานั้น อธิบายว่าความสำเร็จนั้น

ต้องการ “การควบคุมอย่างเหลือเชื่อ” ในพารามิเตอร์ต่างๆ มากมายห่วงโซ่ของเหตุการณ์พิจารณาห่วงโซ่ของเหตุการณ์ที่ต้องเกิดขึ้นก่อนที่จะเกิดการจุดระเบิดที่ NIF ในระหว่างการยิง พลังงานรวมกันของลำแสงเลเซอร์ 192 ลำของโรงงานจะพุ่งตรงไปยังเป้าหมายที่เป็นโพรงสูงประมาณ 1 เซนติเมตร

และมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่กี่มิลลิเมตร เป้าหมายนี้เรียกว่าฮอลราอุม ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียม และตรงกลางเป็นแคปซูลขนาดเล็กที่บรรจุเชื้อเพลิงดิวทีเรียม-ทริเทียม เมื่อเลเซอร์ให้ความร้อนแก่โฮลเราม์ การเคลือบทองบนพื้นผิวภายในจะเริ่มปล่อยรังสีเอกซ์ออกมา รังสีเอกซ์เหล่านี้อาบแคปซูลเชื้อเพลิง

ด้วยรังสี ทำให้ร้อนขึ้นและทำให้วัสดุที่อยู่ด้านนอกของแคปซูลพุ่งออกไปด้วยความเร็วหลายร้อยกิโลเมตรต่อวินาที การอนุรักษ์โมเมนตัมจะบังคับให้แคปซูลที่เหลือระเบิด และถ้าความหนาแน่นและอุณหภูมิของแคปซูลที่ระเบิดสูงพอ นิวเคลียสดิวทีเรียมและทริเทียมจะหลอมรวมกัน

กุญแจสำคัญ

ในการทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นและเหตุผลที่ยังไม่เกิดขึ้นสามารถสรุปได้ในคำเดียว: ความสมมาตร สนามเลเซอร์นอกฮอลเราม์ไม่สมมาตรอย่างสมบูรณ์ ไม่มีสนามเอ็กซ์เรย์ที่ผลิตขึ้นภายใน ความดันที่ใช้กับแคปซูลเชื้อเพลิงจะแตกต่างกันเล็กน้อย “คุณคงคิดว่ามันเหมือนกับการพยายามบีบลูกฟุตบอล

สาเหตุที่น่าสังเกตประการหนึ่งของ “การบีบ” แบบไม่สมมาตรคือปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการถ่ายโอนพลังงานข้ามคาน (CBET) เมื่อลำแสงเลเซอร์ทับซ้อนกันต่อหน้าพลาสมา ลำแสงหนึ่งสามารถ “ขโมย” พลังงานจากอีกลำหนึ่งได้ “คุณคิดว่าคุณได้ออกแบบรูปแบบการส่องสว่างด้วยแสงเลเซอร์

เพื่อให้คุณมีแรงขับที่สมมาตร และชนิดของลำแสงก็สมคบคิดกันที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้นให้คุณ”กฟิสิกส์พลาสมาที่สถาบันผลิตอาวุธปรมาณูแห่งสหราชอาณาจักรซึ่งทำหน้าที่ในคณะกรรมการตรวจสอบอธิบาย สำหรับการวิจัยของ ICF เช่นเดียวกับการสร้างความไม่สมดุล CBET ยังสามารถถ่ายเทพลังงาน

จากลำแสงขาเข้าไปยังลำแสงขาออกนักฟิสิกส์พลาสมาและผู้ร่วมเขียนรายงาน NNSA กล่าวว่ากระบวนการดังกล่าว “คาดเดาได้ยาก และยังควบคุมได้ยากอีกด้วย” “มันเหมือนกับในภาพยนตร์เรื่องโกสต์บัสเตอร์: สิ่งเลวร้ายเกิดขึ้นเมื่อคานข้าม” พฤติกรรมของแคปซูลเชื้อเพลิงภายใต้ความกดดัน

ก็ควบคุมได้ยากเช่นกัน เมื่อจุดอ่อนในแคปซูลเริ่มหลีกทาง วัสดุจะไหลออกจากจุดเหล่านั้น สิ่งนี้ทำให้แคปซูลบิดเบี้ยวและยังสามารถฉีกออกเป็นชิ้น ๆ ก่อนที่ฟิวชั่นจะมีโอกาสเริ่มต้นขึ้น กระบวนการที่เปลี่ยนความไม่สมดุลของของไหลขนาดเล็กให้กลายเป็นขนาดใหญ่เรียกว่าความไม่เสถียร

ของ ตั้งข้อสังเกตว่าความเกี่ยวข้องนั้นเป็นที่เข้าใจกันตั้งแต่ช่วงแรกๆ ของการวิจัย ICF สิ่งที่ไม่เข้าใจ เขาเสริมด้วยรอยยิ้มเจ้าเล่ห์ เป็นเพียงอุปสรรคที่จะพิสูจน์ได้ แสวงหาความสมมาตรตั้งแต่สิ้นสุดแคมเปญการจุดระเบิด การวิจัยของ NIF ได้เปลี่ยนจากการพยายามจุดระเบิดโดยตรง แต่มุ่งเน้นไป

ที่การทำความเข้าใจแหล่งที่มาของความไม่สมดุลในการระเบิดของแคปซูลและหาวิธีที่จะย่อให้เล็กที่สุด การพัฒนาที่สำคัญประการหนึ่งคือการใส่พลังงานมากขึ้นเล็กน้อยในจุดเริ่มต้นหรือ “เท้า” ของพัลส์เลเซอร์ การระเบิดที่เกิดขึ้นนั้นมีแนวโน้มที่จะเกิดความไม่เสถียร น้อยลง และในปี 2014 แคมเปญ ก็รายงานความสำเร็จที่โดดเด่น: มีการผลิตพลังงานผ่านฟิวชันมากกว่าที่ใช้กับเชื้อเพลิง 

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์