منشأة الإشعال الوطنية
إن منشأة الإشعال الوطنية , أوNIF, هى جهاز أبحاث ضخم, مبني على الليزر- القصور الذاتى الإندماج بالحبس (ICF) يقع في مختبر لورانس ليفرمور الوطنى في ليفرمور, كاليفورنيا , الولايات المتحدة. NIF يستخدم ليزرا قويا لتسخين وضغط كمية صغيرة من وقود الهيدروجين إلى النقطة حيث تبدأ تفاعلات الاندماج النووي في الحدوث. NIF هوالأداة (ICF) الأضخم والأكثر إنتاجا للطاقة , تم بناؤه حتى الآن ويحقق مستوى قياسى 1.875 مليون جول نبضة من ضوء الليزر فوق البنفسجية إلى هدف الدائرة في 15 مارس، 2012. هذه لقطة سجل هومفهم هام في مهمة آى إذا إف للوصول الى الهدف الذي طال انتظاره من اشتعال إندماجى ، والنقطة التي يصبح رد عمل الاندماج النووي الاكتفاء الذاتي. لكن، منذ ذلك الحدث فقد أنتجت نبضات أخرى أكثر قوة، بما في ذلك من تسديدة 500 تيراواط فيخمسة يوليو2012 .
إن مهمة آى إذا إف هوتحقيق الإندماج مع ازدياد مكاسب الطاقة، ودعم الأسلحة النووية صيانة والتصميم من خلال دراسة معادلة سلوك المادة وفقا للشروط داخل الأسلحة النووية.
بدأ البناء في عام 1997، لكن المشاكل الإدارية والتأخر التقني جعل التقدم بطيئا حتى وقت مبكر من 2000 ، حيث تولى فريق إدارة حديث , التقدم بعد عام 2000 كان أكثر وضوحا، ولكن بالمقارنة مع التقديرات الأولية، آى إذا إف استكمل بعد خمس سنوات عن الموعد المحدد، وكان ما يقرب من أربع مرات أكثر تكلفة من الميزانية المقررة أصلا. وقد تم اعتماد الإنشاءات الكلية في 31 مارس 2009 من قبل الولايات المتحدة وزارة الطاقة ، وجرى احتفال تكريسى في يوم 29 مايو2009. وجرت تجربة أول هدف ليزرى على نطاق واسع في يونيو2009 وأعرب الانتهاء من أول تجارب الإشتعال المتكاملة في أكتوبر 2010.
الوصف
خلفية
بالقصور الذاتي الحبس الإندماجى (ICF) أجهزة تستخدم "برامج التشغيل" لتسخين بسرعة الطبقات الخارجية من "الهدف" من أجل تشكيل ضغط عليه. الهدف هوبلية كروية صغيرة تحتوي على كسر من ملليغرام من الوقود الاندماجي، عادة مزيج من الديوتيريوم والتريتيوم. الطاقة من الليزر تؤدى إلى ازدياد درجات الحرارة على سطح كرية في البلازما ، والتي تفجر السطح من وقود الهيدروجين . الجزء المتبقى من الهدف يندفع إلى الداخل, ضغط في نهاية المطاف إلى نقطة صغيرة من كثافة عالية للغاية. وblowoff السريع يخلق أيضا موجة الصدمة التى تسافر نحومركز وقود مضغوط من جميع الجوانب. عندما يصل إلى مركز الوقود، فإن حجما صغيرا يسخن ويحدث له إنضغاط إلى حد كبير. وعندما ترتفع درجة الحرارة والكثافة لتلك البقعة الصغيرة بدرجة عالية بما فيه الكفاية، فإنه يفترض أن تحدث تفاعلات الاندماج وإطلاق الطاقة.
ردود العمل للإندماج والافراج عن جزئيات ذات طاقة عالية، والبعض منها، في المقام الأول جسيم ألفا تتصادم مع وقود عالي الكثافة والحرارة المحيطة بها أكثر من ذلك. إذا كانت هذه العملية تحمل ما يكفي من الطاقة في منطقة معينة يمكن حتى يسبب ذلك الوقود للخضوع للإندماج كذلك. ونظرا للظروف حق الكامل للكثافة عالية في استهلاك الوقود ما يكفي من الضغط ودرجة الحرارة ، فإن عملية التسخين تلك تؤدي إلى سلسلة من ردود العمل، وحرق نحوالخارج من مركز حيث بدأت موجة صدمة رد العمل. هذا هوالشرط المعروف باسم "اشتعال"، الأمر الذي سيؤدي إلى نسبة كبيرة من الوقود في الهدف يمر بالإندماج وإطلاق كميات كبيرة من الطاقة.
مشغل الليزر
إن آى إف يهدف إلى إنشاء وحيد 500 تيراوات (TW) أعلى ومضة من الضوء تصل إلى الهدف من اتجاهات عديدة في نفس الوقت ، في غضون بضعة بيكوثانية. تصميم يستخدم 192 beamlines في نظام مواز من flashlamp ضخ، النيوديميوم دوب ليزر زجاج فوسفات.
مشاريع مماثلة
Other fusion reactor designs could also be potential sources of energy in the future. بعض المشاريع التجريبية المماثلة هي:
- DEMOnstration Power Plant (DEMO).
- High Power laser Energy Research facility (HiPER).
- International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF).
- ITER
- Joint European Torus (JET).
- Laboratory for Laser Energetics (LLE).
- Laser Mégajoule (LMJ).
- Wendelstein 7-X.
صور
Viewing port allows a look into the interior of the 30 foot diameter target chamber.
Exterior view of the upper 1/3 of the target chamber. The large square beam ports are prominent.
A technician loads an instrument canister into the vacuum-sealed diagnostic instrument manipulator.
The flashlamps used to pump the main amplifiers are the largest ever in commercial production.
The glass slabs used in the amplifiers are likewise much larger than those used in previous lasers.
پانوراما taken outside the fusion chamber.
طالع أيضاً
- اندماج نووي
الهامش
- ^ http://www.nature.com/news/national-ignition-facility-fires-record-laser-shot-1.10269
- ^ منشأة الإشعال الوطنية تصنع التاريخ مع طلقة سجل 500 تيراواط في 12 يوليوhttps://www.llnl.gov/news/newsreleases/2012/Jul/NR-12-07-01.html
- ^ "About NIF & Photon Science", Lawrence Livermore National Laboratory
- ^ "Department of Energy Announces Completion of World's Largest Laser". United States Department of Energy. 2009-03-31. Retrieved 2009-04-01.
- ^ "Dedication of world's largest laser marks the dawn of a new era". Lawrence Livermore National Laboratory. 2009-05-29. Retrieved 2009-09-13.
-
^ "First NIF Shots Fired to Hohlraum Targets". National Ignition Facility. 2009-06. Retrieved 2009-09-13. Check date values in:
|date=(help) - ^ "First successful integrated experiment at National Ignition Facility announced". General Physics. PhysOrg.com. October 8, 2010. Retrieved 2010-10-09.
- ^ "How NIF works", Lawrence Livermore National Laboratory. Retrieved on October 2, 2007.
- ^ Per F. Peterson, "Inertial Fusion Energy: A Tutorial on the Technology and Economics", University of California, Berkeley, 1998. Retrieved on May 7, 2008.
- ^ "First successful integrated experiment at National Ignition Facility announced". General Physics. PhysOrg.com. October 8, 2010. Retrieved 2010-10-09.
- ^ "Beyond ITER". iter.org.
- ^ "HiPER". HiPER Project. 2009. Retrieved 2009-05-29.
- ^ "IFMIF". ENEA. Retrieved 2009-05-29.
- ^ "EFDA-JET". EFDA. 2009. Retrieved 2009-05-29.
- ^ "HiPER". LMF Project. 2009. Retrieved 2010-06-02.
- ^ "Wendelstein 7-X". Max-Planck-Institut für Plasmaphysik. 2009-04-03. Retrieved 2009-05-29.
وصلات خارجية
- How NIF Works
- National Ignition Facility homepage
- NIF Director, Dr Ed Moses, on the progress of the facility, Ingenia magazine, December 2007
- NIF project director Moses says facility is ready to go, SPIE Newsroom, March 23, 2009
- Inside Livermore Lab's Race to Invent Clean Energy Newsweek, November 14, 2009
نطقب:Livermore, California
Coordinates:
