(USKings Values.2023) Hành trình Quảng bá Kỷ lục Hoa Kỳ - P1557 - National Ignition Facility (California): Thiết bị phóng tia laser lớn nhất và mạnh nhất tại Hoa Kỳ

29-09-2023

(kyluc.vn - uskings.us) National Ignition Facility (viết tắt: NIF), thiết bị nghiên cứu nhiệt hạch dựa trên laser. Các nhà khoa học tại NIF đang nhắm tới xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch bền vững đầu tiên trên thế giới bằng cách "tạo ra một ngôi sao thu nhỏ trên Trái đất". Đây cũng là thiết bị phóng tia laser lớn nhất và mạnh nhất tại Hoa Kỳ. Nếu thành công, NIF có thể chứng minh tính khả thi của các lò phản ứng nhiệt hạch dựa trên laser, một cách để các nhà vật lý thiên văn thực hiện các thí nghiệm về sao và cho phép các nhà vật lý hiểu rõ hơn và thử nghiệm vũ khí hạt nhân.

National Ignition Facility (NIF) là thiết bị nghiên cứu phản ứng tổng hợp giam cầm quán tính (inertial confinement fusion; ICF) dựa trên laser, đặt tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore ở Livermore, California, Hoa Kỳ. Nhiệm vụ của NIF là đạt được phản ứng đánh lửa nhiệt hạch với mức tăng năng lượng cao. 

 

 

Tháng 12/2022, Lawrence Livermore lần đầu tiên đạt mức tăng năng lượng thuần trong thí nghiệm nhiệt hạch bằng cách sử dụng laser. Thí nghiệm đó sản sinh 3,15 megajoule năng lượng sau khi laser cung cấp 2,05 megajoule cho mục tiêu. Nói cách khác, nó tạo ra nhiều năng lượng từ phản ứng nhiệt hạch hơn mức năng lượng laser dùng để vận hành.

NIF là thiết bị ICF lớn nhất và mạnh nhất được chế tạo cho đến nay. Khái niệm cơ bản của ICF là nén một lượng nhỏ nhiên liệu để đạt được áp suất và nhiệt độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp. NIF phóng ra tia laser mạnh nhất thế giới. Tia laser làm nóng lớp ngoài của một quả cầu nhỏ. Năng lượng mạnh đến mức khiến quả cầu phát nổ, ép nhiên liệu vào bên trong.

 

 

Vụ nổ đạt tốc độ tối đa 350 km/s (0,35 mm/ns), nâng mật độ nhiên liệu từ khoảng nước lên khoảng 100 lần so với chì. Việc cung cấp năng lượng và quá trình đoạn nhiệt trong quá trình nổ làm tăng nhiệt độ của nhiên liệu lên hàng trăm triệu độ. Ở nhiệt độ này, quá trình nhiệt hạch xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn trước khi nhiên liệu phát nổ ra bên ngoài.

Việc xây dựng NIF bắt đầu vào năm 1997. NIF được hoàn thành chậm hơn 5 năm so với kế hoạch và tiêu tốn gần gấp 4 lần ngân sách ban đầu. Việc xây dựng đã được Bộ Năng lượng Hoa Kỳ chứng nhận hoàn thành vào ngày 31 tháng 3 năm 2009. Các thí nghiệm quy mô lớn đầu tiên được thực hiện vào tháng 6 năm 2009 và "thí nghiệm đánh lửa tích hợp" đầu tiên (kiểm tra sức mạnh của tia laser) được tuyên bố hoàn thành vào tháng 10 năm 2010.

Theo Tổ chức Kỷ lục Hoa Kỳ (uskings.us)

https://uskings.us/national-ignition-facility-california-the-largest-and-most-powerful-laser-launch-facility-in-the-united-states/

Thanh Huyền - VietKings (biên tập và nguồn ảnh: internet)