Le 75 bliain, bhí sé ina aisling comhleá cosúil le gréine a atáirgeadh ar an Domhan. Tá foirne eolaithe agus innealtóirí ar fud an domhain tar éis na mílte dollar a chaitheamh ar mhodhanna comhleá éagsúla, ach tá siad tar éis a bheith ag streachailt le fada an chloch mhíle "glanghnóthachan fuinnimh" a bhaint amach.
Go dtí bliain ó shin, áfach, d'athraigh sin go léir.
Ar an 5 Nollaig, 2022, ag an tSaoráid Adhaint Náisiúnta (NIF) ag Saotharlann Náisiúnta Lawrence Livermore (LLNL), scaoil an léasair is mó agus is airde ar domhan 192 léasaí léasair agus dhírigh siad ar sprioc ar mhéid piobar, rud a chruthaigh "ghrian beag bídeach". " ar domhan. Tar éis dó 2.05 meigeavata d’fhuinneamh léasair a bhácáil ar an sprioc, tháirg an turgnamh níos mó fuinnimh chomhleá ná mar a thógann sé chun breosla comhleá a adhaint trí 3.15 meigeavata d’aschur fuinnimh a ghiniúint – mór-chun cinn eolaíoch le blianta beaga anuas.
An Teorainn Fuinnimh Léasair a Bhriseadh Arís
Go sona sásta, shocraigh an Áis Adhaint Náisiúnta (NIF) ag Saotharlann Náisiúnta Lawrence Livermore (LLNL) sna Stáit Aontaithe taifead nua eile le haghaidh fuinneamh léasair - ag hastú 2.2 megajoules (MJ) den chéad uair ar sprioc adhainte.
Tháirg an turgnamh nua-thuairiscithe, a rinneadh an 30 Deireadh Fómhair, 3.4 MJ d’fhuinneamh comhleá, baineadh amach adhaint, agus tháirg sé an dara táirgeacht neodrón is airde riamh ag NIF.
Dúirt Gordon Brunton, stiúrthóir ar an Áis Adhaint Náisiúnta (NIF), "Is éacht dochreidte é an leibhéal is airde riamh d'fhuinneamh léasair a ghlac blianta d'obair chrua le baint amach. Agus is é ár gceathrú léiriú rathúil ar adhainte comhleá ag NIF é. bunúsach do mhisean na Saotharlainne, le cumais nua atá in ann tacú le Clár Maoirseachta Stoc-charn an Riaracháin Náisiúnta um Shlándáil Núicléach agus tá súil againn go dtabharfaidh sé níos gaire dúinn todhchaí an fhuinnimh chomhleá."
Ar 5 Nollaig, 2022, bhain LLNL adhaint chomhleá amach den chéad uair. Ba é an dara huair ar 30 Iúil, 2023, nuair a sheachadaigh léasair NIF 2.05 megajoules fuinnimh chuig an sprioc i dturgnamh comhleá rialaithe, ag táirgeadh aschur fuinnimh comhleá de 3.88 megajoules, an gnóthachan fuinnimh is airde a baineadh amach go dtí seo. Ba é an 8 Deireadh Fómhair 2023 a bhain léasair NIF amach adhainte comhleá, le fuinneamh léasair de 1.9 MJ agus aschur fuinnimh comhleá de 2.4 MJ.
Dul chun cinn tábhachtach i gcomhleá núicléach
"Tá muid ar chuar fáis feidhmíochta géar," a dúirt Jean-Michel Di Nicola, comhstiúrthóir tionscadail de chuid Eagraíocht Innealtóireachta Eolaíochta agus Córais NIF agus Photon Science, "Tugann méadú an fhuinnimh léasair níos mó saoirse dúinn aghaidh a thabhairt ar shaincheisteanna cosúil le breosla. lochtanna capsúl nó neamhshiméadrachtaí hotspot breosla. Cuidíonn fuinneamh léasair níos airde le hinphriontaí níos cobhsaí a bhaint amach, as a dtagann táirgeacht fuinnimh níos airde."
Níl aon amhras ann faoi chumas an léasair an oiread seo fuinnimh a sheachadadh. Agus is é an dúshlán ná optaic luachmhar NIF a chosaint ó dhamáiste smionagar, a deir Bruno Van Wonterghem, bainisteoir oibríochtaí ag NIF: "Tá an léasair féin in ann fuinneamh níos airde a ghiniúint gan athruithe bunúsacha a dhéanamh ar an léasair. Déanaimid é seo go léir chun rialú damáiste a uasmhéadú. Tar éis an tsaoil, má tá an iomarca fuinnimh gan chosaint chuí, is féidir do optaic a shéideadh go giotán."
Bainistíonn NIF an t-aon chóras léasair ar domhan a oibríonn os cionn na tairsí damáiste, rud a d'fhéadfadh a bheith i bpáirt ag rud ar a dtugtar an Lúb Athchúrsála Optúil.
Léasair níos láidre, feidhmíocht níos fearr
Bhí dhá mhórbheart maolaithe, a críochnaíodh i mí an Mheithimh 2023, ríthábhachtach chun 2.2 MJ d’fhuinneamh léasair a sheachadadh chuig an sprioc – úsáid sciath smionagar silica comhleáite ar dhá thrian de léaslínte an NIF agus sciath miotail a shuiteáil ar 32 léaslíne leathsféar níos ísle. , a laghdaigh, ag brath ar an beamline, an ráta damáiste de bharr smionagar trí fhachtóir laghdaithe ag fachtóir de 10-100. Faigheann na snáthoptaice bíomaí ísle seo an smionagar is mó ón spriocsheomra mar gheall ar dhomhantarraingt.
I measc feabhsuithe eile tá bratuithe nua frith-fhrithchaiteacha, cóireáil gal hexamethyldiazepane (HMDS), agus cumas méadaithe an lúb aisghabhála optúla. Réitíonn gníomhaire maolaithe nua - bacadóir imeall liath - fadhb nár aithin eolaithe fós.
"Tá fo-thacar de bíomaí ann nach bhfeidhmíonn chomh maith le cinn eile," a deir Di Nicola, "agus fuaireamar amach má laghdaítear go mór an dlús fuinnimh léasair trí scáth a chaitheamh ar imeall amháin den léaslíne, go n-éireoidh leis na beamlínte sin níos fearr. Nílimid lánchinnte fós cad é bunchúis na faidhbe, ach beimid ag fiosrú é seo go gníomhach amach anseo."
Tháinig na heolaithe agus na hinnealtóirí atá ag obair ar an gcóras léasair is fuinniúla ar domhan, an NIF, agus dúirt Príomhionadaí OMST Tayyab Suratwala go nádúrtha chun an rúndiamhair a réiteach, "Tá grinnscrúdú déanta againn ar an damáiste léasair agus aithníodh go ndearnadh na bearta maolaithe a mhúnlú agus a thástáil. Mar sin féin, gach ceann acu nuair a mhéadaímid an fuinneamh léasair, rachaimid isteach i gcríoch gan fasach agus nochtaimid meicníochtaí nua damáiste."
Ní leor níos mó fuinnimh ina n-aonar chun taifead dochreidte na hInstitiúide Náisiúnta Eolaíochta maidir le dul chun cinn eolaíoch a chothú. bí an-chruinn chun é a fháil i gceart."
Chuige sin, chríochnaigh an fhoireann le déanaí imscaradh an chórais Ard-Fidelity Pulse Múnlú (HiFiPS), a chuireann ar chumas múnlú bíge níos beaichte agus níos cruinne. Tá HiFiPS blianta tionscadail á ndéanamh a chuireann ar chumas cothromaíocht cumhachta níos fearr agus rialú siméadrach in implosions.
I bhfeabhsú eile, rinne an fhoireann snáithíní optúla an fheiste a athchóiriú chun iad a dhéanamh níos athléimní i leith nochtadh neodrón arís agus arís eile. Úsáidtear na snáithíní seo chun na bíoga léasair a tharchuirtear chuig an sprioc a thomhas go cruinn. Mhéadaigh an t-athchóiriú an neart comhartha ag fachtóir de 10-100, rud a ligeann do thaighdeoirí leanúint ar aghaidh ag "feiceáil" feidhmíocht an léasair.
Cad iad na dóchais don todhchaí?
Faoi láthair, tá 2.2 megajoules d'fhuinneamh léasair seachadta ag an léasair. Chuaigh an fhoireann ar ais go dtí an chéim taighde agus rinne siad an próiseas céanna tar éis an chéad turgnamh a tháirg adhainte comhleá.
Táimid ag féachaint ar na optaic, ag measúnú an damáiste, agus ag tuiscint cé chomh minic is féidir linn an cumas nua seo a úsáid," a dúirt Suratwala. Idir an dá linn, táimid ag ceiliúradh an mhór-éacht seo. foireann laistigh de LLNL agus go leor comhpháirtithe seachtracha."
