ЧИКАГО, ИЛЛИНОЙС — На этой неделе Национальное средство воспламенения (NIF) в Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии объявило о важном этапе на пути к достижению воспламенения, которое могло привести к производству реакций сплава, которыми управляют, здесь на Земле. Но NIF примерно не использует энергию звезд — это также об изучении, как звезды производят свою энергию во-первых.
Фактически, подталкивание вопроса к чрезвычайным давлениям и температурам позволяет ученым исследовать все виды оставшихся без ответа вопросов. Здесь, на годовом собрании AAAS, издающего Науку, четыре физика, усаженные с нами для обсуждения потенциала фундаментальной науки NIF и что экспериментирует, они сделали бы, если бы у них был лазер все себе.
Q: Каков был NIF, разработанный, чтобы сделать?Йохан Френдж (Массачусетский технологический институт в Кембридже): NIF является лазером, это – размер трех футбольных стадионов с 192 лучами.
Мы используем те лазеры для интегрирования капсул к очень, очень высокие удельные веса и, надо надеяться, высокие температуры во время того, что мы называем «выстрелами». Когда мы достигаем тех условий, мы можем быть в состоянии загореться, где Вы производите больше энергии, чем Вы вставляете. Мы сделали существенное количество прогресса, но у нас есть длинный путь для движения, прежде чем мы достигнем воспламенения.
Кукушка ани Aprahamian (университет Нотр-Дама в Индиане): С воспламенением у нас был бы источник энергии как солнце, производя бесконечную энергию. Но были некоторые технические трудности на способе добраться там.Q: В дополнение к исследованию сплава, что других детей науки Вы можете сделать в NIF?
A.A.: Работа над NIF, действительно в пищеварительном тракте понимания вопроса. Мы думаем, что понимаем много о plasmas и плазме, но в действительности, мы не делаем.
То, что Вы можете сделать с NIF, в границах знания.J.F.: Мне самая большая проблема понимает плазму при очень высоких температурах и давлениях. Часть той физики еще не понята, таким образом, у нас есть довольно мало работы, чтобы сделать.Narek Gharibyan (Ливерморская национальная лаборатория в Калифорнии): NIF является замечательным источником нейтронов, которые мы можем использовать, чтобы сделать измерения фундаментальной науки.
В частности мы пытаемся посмотреть на изомерные государства, который является, когда атомное ядро получает энергию и спрыгивает с ее стандартного состояния к возбужденному состоянию. Те государства не стабильны, таким образом, очень трудно сделать любые измерения на взволнованном ядре. Но потому что NIF производит столько нейтронов, Вы можете фактически создать то государство и измерить его во время того же выстрела.
Существуют модели, предсказывающие, каковы эти измерения были бы, но результаты эксперимента всегда необходимы, чтобы доказать, что то, что мы думаем, что знаем, фактически правильно.Рене Рейфарт (университет Гете во Франкфурте, Германия): Когда Вы смотрите на нормальные температуры на Земле, мы добираемся приблизительно до 300 kelvin, или 30°C.
В выстреле NIF мы достигаем температур 150 миллионов kelvin, который больше походит на внутреннюю часть звезды. Вы не можете сделать этого больше нигде, и даже в NIF, Вы можете только сделать это для очень, очень короткое время. Это – единственный шанс, мы должны коснуться чего-то что горячий. Существует больше вопросов, которые могут быть обращены, если Вы подвергаете вопрос очень чрезвычайным условиям.
Q: Как подобный NIF застрелен к внутренней части звезды?R.R.: Это зависит от звезды, и это зависит от выстрела. Но в NIF, Вы можете достигнуть температур, которые довольно подобны типичным звездным температурам. Конечно, ядра в звездах намного больше и также остаются при тех экстремальных температурах и давлениях для намного дольше.
NIF может только создать те условия во время имплозии. Однако, если мы можем объяснить, что происходит в капсуле NIF, мы надеемся, что можем объяснить, что происходит в звезде. NIF проверяет наше основное понимание сплава, взрывов, всех видов вещей.Q: Если бы у Вас был NIF все себе в течение недели, какой эксперимент Вы сделали бы?
R.R.: Я лакировал бы капсулы с тяжелыми элементами и видел бы то, что происходит.N.G.: Мы всегда говорим о сборе буквально всего, что выходит из капсулы, поскольку это интегрируется, чтобы быть в состоянии изучить то, что происходит, когда плазма формируется и хорошо как, как это охлаждается, Например, мы не знаем, дробятся ли развалины или в кусках. Существует много интересных вещей, которые мы могли сделать с нашим собственным временем в NIF.J.F.: Я посмотрел бы на транспорт заряженной частицы, или как энергия и частицы транспортируются в plasmas.
Это – большая проблема, и мы не понимаем его очень хорошо. Существует много теорий там, но нет никаких экспериментальных данных о том, как процесс работает. Люди пытались сделать это в течение 30 лет, но это чрезвычайно твердо. Я думаю, что существует большой потенциал, чтобы сделать очень высококачественные измерения с NIF.
A.A.: Я не думаю, что мы испытали бы нехватку идей.Посмотрите больше нашей оценки с 2014 AAAS.