레이저 혁신과 행융합의 의미

행융합을 위한 노력

1950년대부터 과학자들은 핵융합 태양에 동력을 제공하는 반응의 일종을 지구로 가져오기 위해 노력해 왔어요. 12월 5일 오전 1시 직후, 캘리포니아 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 국립 점화 시설(NIF) 과학자들은 마침내 핵융합 역사의 주요 이정표에 도달했다고 합니다. 현 시점부터은 당신의 도시에 핵융합 발전소를 가져오지는 않겠다고하나, 과학자들이 연구 당초부터 추구해 온 목표를 향한 주요한 과정이예요.

LLNL의 과학자인 Tammy Ma는 오늘 미국 에너지부 기자 회견 에서 “이것이 토대를 마련해요.”라고 말했어요 . “그것은 근원적인 과학적 타당성을 선사합니다” 바깥쪽에서 NIF는 샌프란시스코 동쪽의 반 건조 계곡에 있는 별 특징 없는 산업 건물이고요. 내부에서 과학자들은 문자 그대로 별의 에너지를 고치고 있고요(NIF의 다른 주요 작업인 핵무기 연구와 번갈아 가며). 핵융합은 태양이 생명을 유지하기 위함으로 지구를 따스하도록 해주고 비추는 열과 빛을 만드는 방법이예요. 그것은 수소 원자를 동반해 분쇄하는 것을 포함해요. 결과 반응은 헬륨과 에너지를 생성해요. 출중한 양의 에너지이예요. 당신은 그것 때문에 오늘날 살아 있고 태양은 그 스탭에서 온실 가스를 조금도 생산하지 않아요.

그렇지만 핵융합을 지구인의 에너지원과 고만고만한 어찌 것으로 바꾸려면 태양의 심장과 일치하는 안건이 필요하고요. 즉, 수백만 도의 온도이예요. 지구에서 그 환경의 팩시밀리를 결성하려면 강한 양의 전력이 필요해요. 흔하게 생산하는 연구원의 양을 너무나 능가하고요.

 

작은 표적을 겨냥한 레이저

수십 년 동안 과학자들은 하나 기본적인 질문에 답하기 위한 고군분투했어요. 실제로 에너지를 얻기 위한 공정한 용건을 만들기 위해 융합 실험을 미세 조정하는 방법은 무엇입니까? NIF의 답은 고출력 레이저 빔 무기고와 연관이 있고요. 앞서, 전문가들은 여분의 중성자와 동반해 오는 수소 원자의 형태인 중수소와 삼중수소를 포함하는 후추 열매 크기의 알갱이로 땅콩 크기의 금도금 개방형 실린더(홀라움으로 알려짐)를 채웁니다. 그런 다음 그들은 레이저를 발사해요. 이 레이저는 192개의 미세 조정된 빔으로 분할되어 차례로 양쪽 끝에서 홀라움으로 들어가 내부 벽을 공격해요.

NIF의 과학자인 Annie Kritcher는 기자 회견에서 “우리는 모든 레이저 에너지로 목표물을 한 번에 때리는 것이 아니라고 합니다.”라고 말했답니다 . “우리는 원하는 요건을 성취하기 위함으로 무척 특정 시간에 굉장히 특정 권한을 나눕니다.” 챔버가 레이저 포격 아래쪽에서 수백만도까지 가열됨으로 인해서 땔거리 펠릿을 강렬하게 씻어내는 X-선 캐스케이드를 생성하기 시작하더라고요. 그들은 펠릿의 탄소 바깥 부분 껍데기을 잘라내고 내부의 수소를 압축하기 착수하여 수억도까지 가열하여 원자를 압축하고 분쇄하여 태양 중심보다 높은 압력과 밀도로 만들게 됩니다.

신기로운 세계 기록

2009년 NIF가 출범해봤을 때 핵융합 세계 기록은 영국의 JET(Joint European Torus)에 속했어요. 1997년에 JET의 과학자들은 토카막으로 이름 난 자석 기반 방법을 이용하여 주입한 에너지의 67%를 생산했어요. 이 기록은 2021년 말까지 20년 이상 지속됐다하며, NIF 과학자들은 70%에 도달했어요. 그 여운으로 많은 레이저 관찰자들은 분명한 질문을 속삭였답니다. NIF가 100%에 닿을 수 있을까요?

그렇지마는 핵융합은 악명 높을 만큼 치밀한 과학이며 일임된 핵융합 실험의 결과를 예측하기 어렵습니다. 이처럼 뜨거운 모든 물체는 과학자들의 바람에 반해 냉각되기를 원할 것이라고 합니다. 레이저 빔의 각도에서 펠릿 스타일의 약간의 결함에 들기까지 설정의 작고 돌발적인 차이가 반응 결과에 강력한 차이를 발생할 수 있어요.이러한 원인으로 약 10억분의 1초가 필요로 하는 각 NIF 테스트에는 수개월의 섬세한 강령이 필요해요.

“그 모든 작업은 지난 월요일 오전 1시 직후 우리가 총을 쏘았을 때까지 이어졌어요. 그리고 데이터가 들어오기 개시하면서 레이저 입력보다 더 많은 핵융합 에너지를 생성했다는 첫 조짐를 보았어요.” 기자 회견에서 NIF의 과학자인 Alex Zylstra 는 말하고요 . 이번에는 NIF의 레이저가 펠릿에 2.05메가줄을 펌핑했고 펠릿은 3.15메가줄을 터뜨렸습니다(평균 적인 미국 가정에 약 43분 동안 전력을 내주기로 충분함). NIF 과학자들은 100% 발화 이정표를 달성해봤을 뿐 아니라 더 나아가 150% 이상에 도달했다고 합니다.

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