Fransk kæmpelaser tager kampen op mod amerikanerne

Ved verdens største laser, National Ignition Facility (NIF), i Californien har amerikanske forskere i flere år forgæves forsøgt at få mere energi ud af forsøg med laserfusion, end de propper ind i processen. Denne situation kaldes på fagsproget ‘ignition’.

Læs også: Nul fusionenergi ud af verdens kraftigste laser

Som det bedste er det lykkedes at få lidt mere energi ud af brintpillen end den energi, der rammer sidste led i en kæde, hvor der bruges store energimængder.

Læs også: Forskerjubel: Vi får mere energi ud, end vi propper ind i fusionspille

Syd for Bordeaux nær den franske atlanterhavskyst har det franske atomenergiagentur CEA gennem flere år arbejdet på at bygge, hvad der minder om en kopi af NIF. Den kaldes Laser Mégajoule (LMJ). Anlægget adskiller sig dog på enkelte måder fra NIF, og det kan give en LMJ en bedre chance for at opnå ignition, skriver Science, der har været på besøg.

Spidseffekt på over 7 petawatt

En vigtig forskel er, at LMJ ud over at kunne levere en energi på 1,5 megajoule i korte pulser ved varighed af op til 25 nanosekunder også vil inkludere en laser, der kan levere mere beskedne 3,5 kilojoule i et tidsrum af et halvt picosekund, dvs. med en spidseffekt over 7 petawatt. Denne laser kaldes Petal for Petawatt Aquitaine Laser - Aquitaine er betegnelsen for det geografiske område, hvor lasersystemet er placeret.

LMJ-Petal-kombinationen kan hjælpe til at studere processer, der foregår i det indre af stjerner. Men der er også en formodning om, at den korte puls kan bruges som en slags tænding, som sætter gang i den proces, der fører til ‘ignition’. Forskere i Japan og USA har spekuleret i to forskellige måder på, hvordan dette kan gøres.

Chris Edwards fra Rutherford Appleton Laboratory i England betegner over for Science ikke mindst den amerikanske teknik kaldet shock ignition, hvor ekstra meget kort puls tilføres ved afslutningen af den noget længere puls fra hovedlaseren, som lovende.

Det japanske forslag om, at den ultrakorte laserpuls tilføres ved begyndelsen af den længere puls, har tidligere været bragt i forslag til en facilitet kaldet HiPER (European High Power laser Energy Research facility).

Læs også: En genvej til laserfusion

Det vil nu blive forsøg med LMJ-Petal, der skal afgøre, om der er nogen mening i at bygge HiPER eller tilsvarende anlæg.

Militær forskning har første prioritet

Både NIF og LMJ er bygget med henblik på, at henholdsvis de amerikanske og franske myndigheder kan vedligeholde deres arsenal af kernevåben uden at gøre brug af prøvesprængninger, som nu er forbudt.

Læs også: Årlig regning for at vedligeholde USA's kernevåben: 45 milliarder kroner

NIF stod færdig i 2009. LMJ er stadig under opbygning, men anlægget er nu kommet så langt, at en enkelt forstærkersektion omfattende otte beams står klar.

Når hele anlægget er færdigt vil det omfatte 22 sektioner med i alt 176 beams, som vil kunne levere en energi på 1,5 megajoule til en lille cylinder, som kan indeholde en lille pille med brintisotoperne deuterium og tritirum. De bliver sammenpresset så meget, at deuterium og tritium fusionerer til en heliumkerne under frigivelse af en neutron og energi. NIF kan levere en energi på 1,8 megajoule.

Først om et par år får universitetsforskere adgang til at bruge maskinen til forsøg med laserfusion. Indtil da skal LMJ udelukkende bruges til hemmelig forskning i forbindelse med vedligeholdelse af kernevåbenarsenalet, i takt med at anlægget gradvist udbygges.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Hvordan bruger man et Laser forsknings system til at erstatte atomprøve sprængninger?

Jeg kunne bedre forstå det som at militæret vil have en laser som kan lave "ignition" i fjendens land, forestil jer lige sådan en satan... i rummet.

  • 0
  • 1

Hvordan bruger man et Laser forsknings system til at erstatte atomprøve sprængninger?

Det står ikke alene om det. Det interresante aspekt for vedligeholdelse af atomvåben er at det er en af de eneste måder at få praktiske data om hvordan stof opfører sig ved forhold svarende til en atombombesprængning. De data bliver så brugt til at forbedre de simuleringer som er en anden vigtig del af vedligeholdelse af atomvåben, uden rent fakstisk at skulle lave prøvesprængninger.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten