Den sidste fase af installationen af en laser-termonuklear installation blev afsluttet i Sarov i sidste uge. Med sin hjælp er det planlagt at gennemføre eksperimenter med kontrolleret inertial termonuklear fusion. Ideen om at oprette en sådan facilitet blev først foreslået i 1950'erne af akademikere Andrei Sakharov og Igor Tamm.
En sådan installation fungerer som følger: en sfærisk kapsel fyldes med en blanding af deuterium og tritium, derefter sendes en kraftig laserpuls til dens overflade. Under impulsens virkning forvandles en del af kapslen til damp, hvilket skaber et ablationstryk, der accelererer det sfæriske stempel til meget høje hastigheder. Dernæst komprimeres blandingen symmetrisk til de parametre, der kræves til den termonukleære reaktion.
Omkostningerne ved verdens mest kraftfulde laseranlæg med dobbelt brug anslås til ca. 45 milliarder rubler. I øjeblikket har USA og Frankrig en lignende laserfacilitet. Til gengæld vil den russiske fabrik overgå sine udenlandske kolleger og være den mest magtfulde i verden. Installationsstyrken vil være omkring 2,8 MJ, mens kraften i de ovennævnte amerikanske og franske lasersystemer ikke overstiger 2 MJ.
Laserinstallationen vil være af dobbelt brug. På den ene side vil dette være en forsvarskomponent, da fysikken i tæt varmt plasma, fysikken med høje energitætheder i øjeblikket er mest undersøgt ved denne form for faciliteter. Disse eksperimenter kan sigte mod at skabe termonukleare våben. På den anden side er det energikomponenten. På nuværende tidspunkt udtrykker fysikere over hele verden ideer om, at laser termonuklear fusion kan være nyttig for dem til at udvikle fremtidens energi.
Det er planlagt at lancere det ultrahøjeffekt laseranlæg UFL-2m ved fuld effekt i 2020. Laserinstallationen vil omfatte 192 laserkanaler, og dens dimensioner vil kunne sammenlignes i område med to fodboldbaner. På dette unikke anlæg er det planlagt at gennemføre grundlæggende undersøgelser af undersøgelsen af tæt temperatur ved høj temperatur.
I løbet af de sidste 40 år er der oprettet en meget stærk base i Sarov til udvikling af lasere med forskellige kræfter. Laserproduktionslinjen er en kerneforretning for hele Sarov Technopark, på hvilket territoriet mere end 30 hjemmehørende virksomheder allerede har implementeret.
Salgsfremmende video:
På samme tid vil UVL-2m laseranlægget faktisk blive brugt til at skabe en termonuklear reaktion. Tilbage i 1963 foreslog den sovjetiske fysiker, akademikeren Nikolai Basov og Oleg Krokhin at bruge en laserinstallation til at antænde et termonukleart mål og på dette grundlag udføre termonuklear tænding og i fremtiden oprette et termonukleart kraftværk. Dette skema var forskelligt fra det, der blev foreslået tidligere og var forbundet med magnetisk indeslutning. På nuværende tidspunkt bygger ITER-installationen på grundlag af dette princip i den franske by Cadarache, som er et fælles internationalt projekt fra flere lande.
Laserinstallationen, der er under opførelse i Rusland, gør det muligt at bruge den såkaldte inerti-tilstand, hvor det termonukleare brændstof antændes ikke på grund af det faktum, at det har været i varm tilstand i lang tid, og stoffet forbliver ikke meget tæt, men tværtimod, den termonukleære blanding komprimeres til en meget høj temperatur. og densitet. Desuden tager denne proces i sig selv meget kort tid. Forskellen er, at i dette tilfælde udføres en lille kontrolleret mikroeksplosion.
En superkraftig laserinstallation kan også være nødvendig til andre formål, især med dens hjælp vil det være muligt at nærme sig de egenskaber, som stof kan komprimeres og opvarmes i stjerner, for eksempel som i solen. Det er af denne grund, at forskning inden for plasma med høj temperatur kan anvendes af hensyn til astrofysik - til undersøgelse af astrofysisk plasma. Ofte står menneskeheden over for det faktum, at vi ikke fuldt ud kender og forstår de grundlæggende egenskaber ved stof, især ved højt tryk og densitet. For eksempel statens ligning. For at løse disse problemer laves der særlige mål, ved hjælp af hvilke sådanne undersøgelser udføres ved hjælp af laserinstallationer. Der er mange andre områder med laserapplikationer med høj effekt, der er af interesse for forskere over hele verden.
Det antages, at konstruktionen af en ultra-kraftig UFL-2m laser kan hjælpe med i udviklingen af en termonuklear reaktor. Hvis vi vender os til historien, kan det bemærkes, at det første atomkraftværk blev oprettet næsten samtidig med udviklingen af atomvåben. På et tidspunkt håbede de grundlæggende fædre, efter at have modtaget antændelse på teststedet, dvs. efter at have implementeret en termonuklear eksplosion i praksis, at en termonuklear reaktor ville blive udviklet temmelig hurtigt. Det var dengang Andrei Sakharovs forslag viste sig, at termisk isolering med et plasmamagnetisk felt kunne bruges til at begrænse plasmaet. Mere end et halvt århundrede er imidlertid gået siden 1950'erne, og menneskeheden har stadig ikke en termonuklear reaktor. Det viste sig, at dets oprettelse er et meget vanskeligt problem, da plasma er en temmelig ustabil ting og har en række forskellige funktioner.
Grundlæggende forskning i oprettelsen af en termonuklear reaktor er stadig i gang, så der kan ikke sies noget om tidspunktet for dette projekt. På samme tid, hvis et termonukleart brændstof kan antændes ved en amerikansk eller en ny russisk installation, begynder arbejdet med oprettelsen af en termonuklear reaktor næsten øjeblikkeligt.
Den laser, der bruges i den russiske installation, som den amerikanske modpart, vil blive pulseret. I dette tilfælde vil det ikke kun være nødvendigt at løse selve problemet med antændelse af termonukleart brændstof, men også betydeligt at udvikle laserteknologier for i praksis at opnå den såkaldte puls-periodiske laser. For at modtage elektrisk energi fra sådanne installationer er det nødvendigt, at laseren kan skyde med en frekvens på ca. 10 runder / min. I øjeblikket er der simpelthen ingen sådanne lasere. Men det er netop udviklingen af laserteknologier, der vil blive implementeret i udviklingen af en ny russisk facilitet, der vil bidrage til fremkomsten af nye tilgange, nye materialer i udviklingen af lasere. Verden tager allerede de første skridt i denne retning. Der findes allerede pulsede periodiske systemer med tilstrækkelig kraft, men det tager stadig tid,for at skabe nye lasermiljøer, nye materialer.
Samtidig kan den russiske installation supplere den viden, der vil blive opnået i processen med at implementere et internationalt projekt til oprettelse af en termonuklear reaktor i Karadash. Selvom principperne for de anvendte installationer er forskellige, er antændelsesprocesserne stadig ens. Forskning og materialer, der fås på disse to faciliteter, vil være i stand til at supplere hinanden.