Hva er et Hohlraum?

Et hohlraum er en hul, sylinderformet enhet som brukes til å fokusere og kontrollere stråling. Oppkalt etter det tyske ordet for hult område, distribuerer enheten stråling jevnt innenfor veggene og varmer et lite stykke drivstoff i sentrum. Det kan være så lite som en binders eller blyant viskelær, eller kan omfatte foringsrøret til et atomvåpen. En hohlraum-kapsel kan brukes til å simulere atomeksplosjoner i miniatyr skala, eller med lasere for å produsere energi når en liten prøve av drivstoff inne, for eksempel deuterium eller tritium, er implodert. Et lite hull i beholderen kan brukes til å måle den rømming som slipper ut og hvordan den oppfører seg ved temperaturene i det indre rommet.

Fokusering av en sterk strålingskilde som en laser mot innsiden av et hohlraum kan skape en fusjonsreaksjon som er inne i. Røntgenbildene som ble opprettet blir absorbert og utstrålt symmetrisk inni for å kontrollere systemets stabilitet under et eksperiment. Denne stabiliteten gjør at sfæriske eksplosjoner kan finne sted, noe som bidrar til å gjøre eksperimentene nøyaktige og inneholde intense reaksjoner. Hohlraums kan brukes under fusjons- og fisjonreaksjoner, og er midtpunktet i et atomvåpen både for de primære reaksjonene så vel som for de sekundære atomreaksjonene.

Ofte laget av bly, er et hohlraum bygget for å inkludere en liten sfærisk drivstoffkapsel. Laserstråler ledes gjennom hullet på slutten av delen, reagerer med innerveggene og produserer røntgenstråler. Disse røntgenstrålene avbøyes kontinuerlig mellom veggene og hever temperaturen til den er høy nok til å antenne drivstoffet. Ved indirekte å varme opp interiøret, unngås behovet for nettopp å fokusere energi på drivstoffpelleten med en laser. Noen ganger brukes et tynt lag skum som innerfor for å lede varme og spre røntgenstrålene jevnere.

Reaksjonen inne i hulrommet komprimerer også drivstoffpelleten til deuterium, tritium eller beryllium, og varmer den opp til en temperatur som er større enn solens. Med bare hydrogen og helium kan temperaturene stige til millioner av grader inne i hohlraum. Forskere tror at slike reaksjoner kan brukes som energikilde. Hohlraums absorberer så mye energi fra lasere at datasimuleringer gjennomført før eksperimenter ikke viser hvor bra absorpsjonen foregår. For å produsere en betydelig mengde energi, vil imidlertid reaksjoner som utføres i laboratorier måtte skje noen ganger hvert sekund for en konstant energiflyt.