Il m’est donné l’occasion de vous présenter l un des plus important article de ces
dernières années ; ; c’est la traduction
de ‘’ Three papers highlight
results of record 1.3 megajoule yield experiment
by Michael
Padilla, Lawrence Livermore National Laboratory
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Trois articles mettent en lumière les
résultats d'une expérience de rendement record de 1,3 mégajoule
par Michael Padilla, Laboratoire
national Lawrence Livermore
À l'occasion du premier anniversaire
de l'obtention d'un rendement de plus de 1,3 mégajoules au National Ignition
Facility du LLNL, les résultats scientifiques de cette expérience record ont
été publiés dans trois articles évalués par des pairs : un dans Physical Review
Letters et deux dans Physical Review E. Cette image stylisée montre une cible
cryogénique utilisée pour ces expériences record de fusion inertielle. Crédit :
James Wickboldt/LLNL
Après des décennies de recherche sur
la fusion par confinement inertiel, un rendement de plus de 1,3 mégajoules (MJ)
a été atteint au National Ignition Facility (NIF) du Lawrence Livermore
National Laboratory (LLNL) pour la première fois le 8 août 2021, plaçant les
chercheurs au seuil de gain de fusion et d'obtention d'un allumage
scientifique.
À l'occasion du premier anniversaire
de cette réalisation historique, les résultats scientifiques de cette
expérience record ont été publiés dans trois articles évalués par des
pairs : un dans Physical Review Letters et deux dans Physical Review E.
Plus de 1 000 auteurs sont inclus dans l'un des Physical Review Letters pour
reconnaître et reconnaître les nombreuses personnes qui ont travaillé pendant
de nombreuses décennies pour permettre cette avancée significative.
"Le record a été une avancée
scientifique majeure dans la recherche sur la fusion, qui établit que l'allumage
par fusion en laboratoire est possible au NIF", a déclaré Omar Hurricane,
scientifique en chef du programme de fusion par confinement inertiel du LLNL.
"Réaliser les conditions nécessaires à l'allumage est un objectif de
longue date pour toutes les recherches sur la fusion par confinement inertiel
et ouvre l'accès à un nouveau régime expérimental où l'auto-échauffement des
particules alpha dépasse tous les mécanismes de refroidissement dans le plasma
de fusion."
Les articles décrivent en détail les
résultats du 8 août 2021 et la conception, les améliorations et les mesures
expérimentales associées. Le physicien LLNL Alex Zylstra, expérimentateur
principal et premier auteur de l'article expérimental Physical Review E, a noté
qu'en 2020 et au début de 2021, le laboratoire a mené pour la première fois des
expériences dans le régime "plasma brûlant", ce qui a ouvert la voie
au record.
"A partir de cette conception,
nous avons apporté plusieurs améliorations pour arriver à la prise de vue du 8
août 2021", a-t-il déclaré. "Les améliorations apportées à la
conception physique et à la qualité de la cible ont toutes contribué au succès
du tir d'août, qui est discuté dans les articles Physical Review E."
Cette expérience a incorporé quelques
changements, y compris une conception améliorée de la cible. "Réduire le
temps de roue libre avec des hohlraums
plus efficaces par rapport aux expériences
précédentes était essentiel pour passer du plasma brûlant au régime
d'allumage", a déclaré Annie Kritcher, physicienne du LLNL, conceptrice
principale et première auteure de l'autre article Physical Review E. "Les
autres principaux changements ont été l'amélioration de la qualité des capsules
et un tube de remplissage de carburant plus petit."
Depuis l'expérience d'août dernier,
l'équipe a mené une série d'expériences pour tenter de répéter la performance
et comprendre les sensibilités expérimentales dans ce nouveau régime.
"De nombreuses variables peuvent
avoir un impact sur chaque expérience", a déclaré Kritcher. "Les 192
faisceaux laser ne fonctionnent pas exactement de la même manière d'un tir à
l'autre, la qualité des cibles varie et la couche de glace se développe à des
rugosités différentes sur chaque cible. Ces expériences ont fourni l'occasion
de tester et de comprendre la variabilité inhérente à ce nouveau, sensible
régime expérimental."
Bien que les tentatives répétées
n'aient pas atteint le même niveau de rendement de fusion que l'expérience
d'août 2021, toutes ont démontré un gain de capsule supérieur à l'unité avec
des rendements de l'ordre de 430 à 700 kJ, nettement plus élevés que le
rendement le plus élevé précédent de 170 kJ de février. 2021. Les données
obtenues à partir de ces expériences et d'autres fournissent des indices
cruciaux sur ce qui s'est bien passé et sur les changements nécessaires pour
répéter cette expérience et dépasser ses performances à l'avenir. L'équipe
utilise également les données expérimentales pour mieux comprendre les
processus fondamentaux de l'allumage et de la combustion par fusion et pour
améliorer les outils de simulation à l'appui de la gestion des stocks.
Pour l'avenir, l'équipe s'efforce de
tirer parti des données expérimentales et des simulations accumulées pour
passer à un régime plus robuste - plus loin au-delà de la falaise d'allumage -
où les tendances générales trouvées dans ce nouveau régime expérimental peuvent
être mieux séparées de la variabilité des cibles et des performances laser.
Des efforts pour augmenter les performances
et la robustesse de la fusion sont en cours via des améliorations du laser, des
améliorations des cibles et des modifications de la conception qui améliorent
encore la fourniture d'énergie au point chaud tout en maintenant ou même en
augmentant la pression du point chaud. Cela comprend l'amélioration de la
compression du combustible de fusion, l'augmentation de la quantité de
combustible et d'autres moyens.
"Il est extrêmement excitant
d'avoir une" preuve d'existence "de l'allumage dans le laboratoire",
a déclaré Hurricane. "Nous opérons dans un régime auquel aucun chercheur
n'a eu accès depuis la fin des essais nucléaires, et c'est une opportunité
incroyable d'élargir nos connaissances alors que nous continuons à
progresser."
XXXXXXXXXXXXXXXX
COMMENTAIRES
Ils seront présentés dans la discussion mernée dans mon article de demain matin
XXXXXXXXXXXXXXXX
A. B. Zylstra et al, Experimental achievement and signatures of ignition at the National Ignition Facility, Physical Review E (2022). DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025202
A. L. Kritcher et al, Design of an inertial fusion experiment exceeding the Lawson criterion for ignition, Physical Review E (2022). DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025201
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire