Tahap terakhir dari instalasi laser termonuklir telah selesai di Sarov minggu lalu. Dengan bantuannya, direncanakan untuk melakukan percobaan pada fusi termonuklir inersia terkontrol. Ide untuk membuat fasilitas semacam itu pertama kali diusulkan pada 1950-an oleh akademisi Andrei Sakharov dan Igor Tamm.
Instalasi semacam itu bekerja sebagai berikut: kapsul bola diisi dengan campuran deuterium dan tritium, kemudian pulsa laser yang kuat dikirim ke permukaannya. Di bawah aksi impuls, sebagian kapsul berubah menjadi uap, menciptakan tekanan ablasi, yang mempercepat piston berbentuk bola ke kecepatan yang sangat tinggi. Selanjutnya, campuran tersebut dikompresi secara simetris dengan parameter yang diperlukan untuk reaksi termonuklir.
Biaya fasilitas laser penggunaan ganda terkuat di dunia diperkirakan sekitar 45 miliar rubel. Saat ini, AS dan Prancis memiliki fasilitas laser serupa. Pada gilirannya, pabrik Rusia akan melampaui rekan-rekan asingnya dan akan menjadi yang paling kuat di dunia. Daya pemasangan akan menjadi sekitar 2,8 MJ, sedangkan daya sistem laser Amerika dan Prancis yang disebutkan di atas tidak melebihi 2 MJ.
Instalasi laser akan digunakan ganda. Di satu sisi, ini akan menjadi komponen pertahanan, karena fisika plasma panas padat, fisika kepadatan energi tinggi saat ini dipelajari paling dekat pada fasilitas semacam ini. Eksperimen ini dapat ditujukan untuk membuat senjata termonuklir. Di sisi lain, ini adalah komponen energi. Saat ini, fisikawan di seluruh dunia sedang mengungkapkan gagasan bahwa fusi termonuklir laser dapat berguna bagi mereka untuk mengembangkan energi masa depan.
Direncanakan untuk meluncurkan fasilitas laser daya ultra-tinggi UFL-2m dengan kekuatan penuh pada tahun 2020. Instalasi laser akan mencakup 192 saluran laser, dan dimensinya akan sebanding dengan luas dua lapangan sepak bola. Di fasilitas unik ini, direncanakan untuk melakukan penelitian mendasar tentang studi plasma padat suhu tinggi.
Selama 40 tahun terakhir, basis yang sangat kuat telah dibuat di Sarov untuk pengembangan laser dari berbagai kekuatan. Lini produksi laser adalah bisnis inti untuk seluruh Sarov Technopark, di wilayah yang telah dikerahkan lebih dari 30 perusahaan.
Video promosi:
Pada saat yang sama, fasilitas laser UVL-2m memang akan digunakan untuk menciptakan reaksi termonuklir. Pada tahun 1963, fisikawan Soviet, akademisi Nikolai Basov dan Oleg Krokhin mengusulkan penggunaan instalasi laser untuk menyalakan target termonuklir dan, atas dasar ini, melakukan penyalaan termonuklir, dan di masa depan membuat pembangkit listrik termonuklir. Skema ini berbeda dari yang diusulkan sebelumnya dan dikaitkan dengan pengungkungan magnetik. Saat ini, berdasarkan prinsip ini, instalasi ITER sedang dibangun di kota Cadarache di Prancis, yang merupakan proyek internasional bersama dari beberapa negara.
Instalasi laser yang sedang dibangun di Rusia akan memungkinkan untuk menggunakan apa yang disebut mode inersia, di mana bahan bakar termonuklir dinyalakan bukan karena sudah dalam keadaan panas untuk waktu yang lama, dan zat tetap tidak terlalu padat, tetapi, sebaliknya, campuran termonuklir dikompresi ke suhu yang sangat tinggi. dan kepadatan. Apalagi proses ini sendiri membutuhkan waktu yang sangat singkat. Perbedaannya adalah bahwa dalam kasus ini ledakan mikro kecil yang dikendalikan dilakukan.
Instalasi laser yang sangat kuat mungkin juga diperlukan untuk tujuan lain, khususnya, dengan bantuannya dimungkinkan untuk mendekati karakteristik materi mana yang dapat dikompresi dan dipanaskan di bintang, misalnya, seperti di Matahari. Karena alasan inilah penelitian di bidang plasma suhu tinggi dapat diterapkan untuk kepentingan astrofisika - untuk studi plasma astrofisika. Seringkali umat manusia dihadapkan pada fakta bahwa kita tidak sepenuhnya mengetahui dan memahami sifat-sifat dasar materi, terutama pada tekanan dan kepadatan tinggi. Misalnya persamaan negara. Untuk mengatasi masalah ini, target khusus dibuat, dengan bantuan studi semacam itu dilakukan dengan bantuan instalasi laser. Ada banyak bidang lain aplikasi laser daya tinggi yang menarik bagi para ilmuwan di seluruh dunia.
Diasumsikan bahwa konstruksi laser UFL-2m yang sangat kuat dapat membantu pengembangan reaktor termonuklir. Jika kita menoleh ke sejarah, dapat dicatat bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir pertama kali diciptakan hampir bersamaan dengan perkembangan senjata atom. Pada suatu waktu, para pendiri negara, setelah menerima penyalaan di lokasi uji, yaitu, setelah menerapkan ledakan termonuklir dalam praktiknya, berharap reaktor termonuklir akan dikembangkan lebih cepat. Saat itulah proposal Andrei Sakharov muncul bahwa isolasi termal oleh medan magnet plasma dapat digunakan untuk membatasi plasma. Namun, lebih dari setengah abad telah berlalu sejak tahun 1950-an, dan umat manusia masih belum memiliki reaktor termonuklir. Ternyata pembuatannya adalah masalah yang sangat sulit, karena plasma adalah benda yang agak tidak stabil dan memiliki sejumlah fitur berbeda.
Penelitian mendasar tentang pembuatan reaktor termonuklir masih berlangsung, jadi tidak ada yang bisa dikatakan tentang waktu proyek ini. Pada saat yang sama, jika bahan bakar termonuklir dapat dinyalakan di instalasi Amerika atau Rusia baru, maka pekerjaan pembuatan reaktor termonuklir akan segera dimulai.
Laser yang digunakan di instalasi Rusia, seperti rekan Amerika, akan berdenyut. Dalam hal ini, akan diperlukan tidak hanya untuk memecahkan masalah pengapian bahan bakar termonuklir, tetapi juga untuk secara signifikan mengembangkan teknologi laser untuk mendapatkan apa yang disebut laser periodik-pulsa. Untuk menerima energi listrik dari instalasi semacam itu, laser harus dapat menembak dengan frekuensi sekitar 10 putaran / menit. Saat ini, tidak ada laser seperti itu. Tetapi justru pengembangan teknologi laser yang akan diterapkan dalam pengembangan fasilitas Rusia baru yang akan berkontribusi pada munculnya pendekatan baru, bahan baru dalam pengembangan laser. Dunia sudah mengambil langkah pertama ke arah ini. Sudah ada sistem periodik berdenyut dengan daya yang cukup, tetapi masih membutuhkan waktu,untuk menciptakan lingkungan laser baru, bahan baru.
Pada saat yang sama, instalasi Rusia dapat menambah pengetahuan yang akan diperoleh dalam proses pelaksanaan proyek internasional untuk membuat reaktor termonuklir di Karadash. Meskipun prinsip pemasangan yang digunakan berbeda, namun proses pengapiannya tetap sama. Riset dan materi yang didapat di kedua fasilitas ini nantinya bisa saling melengkapi.
