Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF)

0

Этот научный комплекс, работающий над проблемой инерциального термоядерного синтеза, находится в городе Ливермор, штат Калифорния. Комплекс строился в течение 12-ти лет, и на его строительство было израсходовано почти 4 млрд $. NIF использует 192 мощнейших лазера, чтобы разогреть и сжать небольшую мишень, состоящую из смеси дейтерия и трития, до такого состояния, когда начинается самостоятельная термоядерная реакция.

Размер здания, где находится установка для проведения экспериментов, больше чем футбольное поле.  Этот комплекс – самая большая в мире установка для проведения инерциального управляемого термоядерного синтеза. На управляемый термоядерный синтез возлагаются большие надежды, так как в случае успеха, эта технология сможет обеспечить человечество практически неисчерпаемыми запасами энергии. Кроме того, реакция синтеза, в отличие, например, от реакции расщепления урана, создает очень мало радиоактивных отходов, и поэтому термоядерный реактор, можно считать практически безопасным. 6 октября 2010 года прошли первые успешные испытания этого комплекса. Ученые надеются, что полномасштабную реакцию термоядерного синтеза им удастся получить уже в 2012 году.

Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №1 - BigPicture.ru

Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №2 - BigPicture.ru
1. Для установки сферы реактора, вес которой почти 10 тонн, потребовалась работа одного из самых больших подъемных кранов в мире. Эта работа велась в июне 1999 года.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №3 - BigPicture.ru
2. Внутри гигантской сферы реактора технический персонал передвигается на специальном подъемнике. Целевая камера представляет собой поистине циклопическое сооружение – диаметр ее сферы 10 метров. Сферу образуют десятисантиметровые алюминиевые панели, плотно спаянные друг с другом. Сферу покрывает защитный слой бетона, пропитанного бромом, толщиной в 30 сантиметров. Этот защитный слой должен поглощать нейтроны, которые выделяются при реакции термоядерного синтеза. Лучи от 192 мощных лазеров проникают внутрь целевой камеры через специальные отверстия.

Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №4 - BigPicture.ru

3. В процессе строительства сначала была установлена на место целевая камера, затем были возведены стены и крыша семиэтажного отсека камеры.

Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №5 - BigPicture.ru
4. На этом снимке мы видим процесс монтажа оборудования в целевой камере.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №6 - BigPicture.ru
5. Это бетонные подставки, на которые опирается система контроля направления лазерных лучей. Вся система из 192 лазеров размещена в двух лазерных отсеках, в каждом из которых установлено по 96 лазеров.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №7 - BigPicture.ru
6. Вот так в январе 2002-го года велась установка системы, которая необходима для поддержания в норме рабочих параметром электроснабжения. В этой гигантской системе используется более 160 км высоковольтного кабеля, по которому подается энергия для 7680 ламп-вспышек.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №8 - BigPicture.ru
7. Вот так выглядят сами лазеры. Этот отсек был принят комиссией 31-го июля 2007 года. Прежде чем попасть в целевую камеру реактора, лазерному лучу необходимо пройти по системе усилителей и преобразователей частоты почти 300 м.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №9 - BigPicture.ru
8. Для работы комплекса лазерных термоядерных реакций в общей сложности необходимо 3072 заготовки лазерных усилительных линз. Здесь мы видим процесс их изготовления. Для этого используются плиты из специального неодимового фосфатного лазерного стекла. Производство всех необходимых заготовок было завершено в 2005-м.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №10 - BigPicture.ru
9. Установка боковой камеры в целевом контейнере. Работу ведут сотрудники Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса Джон Холлис (он на снимке справа) и Джим МакЭлрой. Монтаж боковой камеры, которая стала последней из 6206 установленных оптомеханических и системных модулей, производился в январе 2009 г. Вместе все эти блоки называют «сменными линейными блоками» (СЛБ). Самый первый блок из этой системы был смонтирован 26 сентября 2001 года.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №11 - BigPicture.ru
10. Комплекс лазерных термоядерных реакций работает при помощи оптики, которая изготавливается из очень крупных монокристаллов кислого фосфата калия и дейтерированного первичного кислого фосфата калия. При этом огромный монокристалл разрезают на отдельные 40-сантиметровые панели. Раньше для того, чтобы вырастить кристалл необходимого размера, требовалось почти два года. Но теперь гигантские кристаллы научились выращивать всего за два месяца. Так, общий вес 75-ти искусственных кристаллов может достигать 100 тонн.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №12 - BigPicture.ru
11. Конечно же, работа такого огромного современного научно-технического комплекса просто немыслима без сложнейшей компьютерной техники, которая должна работать четко и без сбоев. Огромное количество компьютерного оборудования обслуживает эти самые мощные на планете лазеры.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №13 - BigPicture.ru
12. На этом снимке техник проверяет работу оптической системы. Это система конечной оптики (FODI). Эта оптическая система должна будет работать с изображением лучей от всех 192 лазеров.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №14 - BigPicture.ru
13. Так выглядят корпуса Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF), которые принадлежат Ливерморской национальной лаборатории им. Э Лоуренса. Сама эта лаборатория входит в состав Калифорнийского университета.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №15 - BigPicture.ru
14. Оптические блоки, которые располагаются в нижнем полушарии целевой камеры служат для преобразования лучей и для разделения цвета. Они также выполняют фокусировку лучей, которые попадают на микроскопическую мишень (диаметр этой мишени составляет всего 2 мм), пройдя через сорокасантиметровые прямоугольные пластины.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №16 - BigPicture.ru
15. Губернатор штата Калифорния Арнольд Шварценеггер 10 ноября 2008 года осмотрел Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций. С работой комплекса его ознакомили директор NIF доктор Эдвард Мозес (на фото он слева от губернатора) и директор LLNL доктор Джордж Миллер (справа).
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №17 - BigPicture.ru
16. На этом фото, сделанном внутри целевой камеры, хорошо виден огромный держатель мишени (он похож на гигантский карандаш). При этом размер самой мишени составляет всего 2 мм, и она содержит 150 микрограммов термоядерного топлива. Лазерные импульсы практически одновременно бьют по мишени (разность между ними во времени не превышает 30 пикосекунд). Диаметр зайчика каждого луча на мишени всего 50 мкм.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №18 - BigPicture.ru
17. Это и есть прототип мишени. Между двумя сверхтонкими пластиковыми листами подвешена покрытая бериллием капсула диаметром 2 мм. Эту капсулу должны заполнить специальной смесью дейтерия и трития. Перед тем, как начать эксперимент капсулу охладят почти до абсолютного нуля (-273 С) – это нужно для того, чтобы замерз водород. После этого вся конструкция упаковывается в особый золотой цилиндр, который называется hohlraum. Лазерные лучи будут стрелять не в саму топливную мишень, а в этот полый цилиндрик. Лучи от всех 192 лазеров под точно рассчитанным углом заходят в торцевые отверстия, и цилиндр моментально испаряется, выбросив при этом пучок жесткого рентгеновского излучения. Этот рентгеновский импульс и поджигает топливную мишень. Такой способ поджигания мишени намного более эффективен, чем прямое попадание лазерных лучей на мишень. Когда начнется реакция, плотность топливного шарика станет в 100 раз больше, чем плотность свинца, а температура поднимется до 100 миллионов градусов, то есть будет выше температуры Солнца.
Фотография: Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций (NIF) №19 - BigPicture.ru
18. Первое испытание этой системы прошло 6 октября 2010 года. Это была только оценка и «пристрелка». В первом испытании лазерный импульс имел энергию только 1 мегаджоуль, этого недостаточно для начала термоядерной реакции. Но вот, что осталось от целевого блока мишени. Полномасштабные испытания этой грандиозной системы еще впереди.

А вы знали, что у нас есть Telegram?

Подписывайтесь, если вы ценитель красивых фото и интересных историй!

Популярное

Самые горячие темы

Даем сверх плана: советская молодежь 60-х

Даем сверх плана: советская молодежь 60-х

Евсей Лубицкий, самый известный двойник Сталина, который дожил до 1981 года

Евсей Лубицкий, самый известный двойник Сталина, который дожил до 1981 года

Свадьба шутов в Ледяной доме — жуткая история с неожиданным концом

Свадьба шутов в Ледяной доме — жуткая история с неожиданным концом

Новые посты

27 невероятных мест, которые обязательно нужно увидеть воочию

27 невероятных мест, которые обязательно нужно увидеть воочию

25 фотографий, на которых непонятно, где отражение, а где реальность

25 фотографий, на которых непонятно, где отражение, а где реальность

10 способов как использовать средство для мытья посуды не по назначению

10 способов как использовать средство для мытья посуды не по назначению

Исторические фотографии, позволяющие взглянуть на прошлое с другого ракурса

Исторические фотографии, позволяющие взглянуть на прошлое с другого ракурса

Нравится смотреть? Почему кошки и собаки идут с нами в туалет и ванную

Нравится смотреть? Почему кошки и собаки идут с нами в туалет и ванную

Захватывающие дух аэрофотоснимки Габора Надя

Захватывающие дух аэрофотоснимки Габора Надя

История первого советского робинзона Павла Вавилова

История первого советского робинзона Павла Вавилова

4 хитрости советских водителей, которые позволяли безнаказанно воровать у государства

4 хитрости советских водителей, которые позволяли безнаказанно воровать у государства

Экзотические способы противотанковой защиты: капкан, топор, лом, одеяло

Экзотические способы противотанковой защиты: капкан, топор, лом, одеяло

22 фото котов, которые знают, как правильно вести себя в кругу семьи

22 фото котов, которые знают, как правильно вести себя в кругу семьи

«Это интересно!»: 22 любопытных фото, которыми поделились пользователи сети

«Это интересно!»: 22 любопытных фото, которыми поделились пользователи сети

25 домашних животных, которые понятия не имеют, как работает мебель

25 домашних животных, которые понятия не имеют, как работает мебель