Co je Hohlraum?

Hohlraum je duté zařízení ve tvaru válce, které se používá k zaostření a řízení záření. Pojmenovaný pro německé slovo pro dutou oblast, zařízení distribuuje záření rovnoměrně uvnitř jeho zdí a ohřívá malý kus paliva ve středu. Může být malý jako sponka na papír nebo guma na tužky, nebo může obsahovat pouzdro jaderné zbraně. Kapsle hohlraum lze použít k simulaci jaderných výbuchů v miniaturním měřítku nebo pomocí laserů k výrobě energie, když je uvnitř vložen malý vzorek paliva, jako je deuterium nebo tritium. Malý otvor v nádobě lze použít k měření unikajícího záření a toho, jak se chová při teplotách uvnitř vnitřního prostoru.

Zaměření silného zdroje záření jako laser na vnitřek hohlraum může vytvořit fúzní reakci, která je uvnitř obsažena. Vytvořené rentgenové paprsky jsou absorbovány a znovu vyzařovány symetricky uvnitř, aby se během experimentu kontrolovala stabilita systému. Tato stabilita umožňuje sférické exploze, což pomáhá provádět přesné experimenty a obsahovat intenzivní reakce. Hohlraums lze použít během fúzních a štěpných reakcí a jsou ohniskem jaderné zbraně jak pro primární reakce, tak pro sekundární atomové reakce.

Hohlraum, často vyrobené z olova, je postaveno tak, aby obsahovalo malou kulovitou palivovou kapsli. Laserové paprsky jsou vedeny otvorem na konci součásti, reagují s vnitřními stěnami a vytvářejí rentgenové paprsky. Tyto rentgenové paprsky jsou průběžně vychýleny mezi stěnami a zvyšují teplotu, dokud není dostatečně vysoká, aby zapálila palivo. Nepřímým zahříváním interiéru se vyhýbá potřebě přesně zaměřit energii na palivovou peletu pomocí laseru. Někdy se jako vnitřní podšívka používá tenká vrstva pěny, která vede teplo a rovnoměrněji rozptyluje rentgenové paprsky.

Reakce uvnitř dutiny také stlačuje palivovou peletu deuteria, tritia nebo berylia a zahřívá ji na teplotu, která je vyšší než teplota na slunci. S pouhým vodíkem a heliem mohou teploty stoupat až na milion stupňů uvnitř hohlraumu. Vědci se domnívají, že takové reakce by mohly být použity jako zdroj energie. Hohlraums absorbují tolik energie z laserů, že počítačové simulace prováděné před experimenty neukazují, jak dobře absorpce probíhá. K produkci významného množství energie by však reakce, které se provádějí v laboratořích, musely nastat při opakovaném toku energie několikrát za sekundu.