Что такое Хольраум?

Hohlraum - это полое устройство в форме цилиндра, которое используется для фокусировки и контроля излучения. Названное по-немецки как «пустота», устройство равномерно распределяет излучение по стенам и нагревает небольшой кусочек топлива в центре. Он может быть небольшим, как скрепка для бумаг или карандаш, или может содержать корпус ядерного оружия. Капсула Хольраума может быть использована для имитации ядерных взрывов в миниатюрном масштабе или с помощью лазеров для производства энергии, когда взорван небольшой образец топлива внутри, такой как дейтерий или тритий. Небольшое отверстие в контейнере можно использовать для измерения выходящего излучения и его поведения при температурах во внутреннем пространстве.

Фокусировка источника сильного излучения, такого как лазер, на внутреннюю поверхность кольца может вызвать реакцию синтеза, которая содержится внутри. Созданные рентгеновские лучи поглощаются и переизлучаются симметрично внутри, чтобы контролировать стабильность системы во время эксперимента. Эта стабильность позволяет осуществлять сферические взрывы, что помогает делать эксперименты точными и содержать интенсивные реакции. Hohlraums можно использовать во время реакций слияния и деления, и они являются центром ядерного оружия как для первичных реакций, так и для вторичных атомных реакций.

Часто изготовленный из свинца, хольраум имеет небольшую сферическую топливную капсулу. Лазерные лучи направляются через отверстие в конце детали, реагируют с внутренними стенками и производят рентгеновские лучи. Эти рентгеновские лучи непрерывно отклоняются между стенками и повышают температуру до тех пор, пока она не станет достаточно высокой, чтобы воспламенить топливо. Благодаря косвенному нагреву салона исключается необходимость точной фокусировки энергии на топливной таблетке с помощью лазера. Иногда тонкий слой пены используется в качестве внутренней подкладки для проведения тепла и более равномерного распределения рентгеновских лучей.

Реакция внутри полости также сжимает топливную таблетку из дейтерия, трития или бериллия и нагревает ее до температуры, превышающей температуру солнца. Только с водородом и гелием температура может взлететь до миллионов градусов внутри холраума. Исследователи считают, что такие реакции могут быть использованы в качестве источника энергии. Hohlraums поглощают так много энергии от лазеров, что компьютерное моделирование, проведенное до экспериментов, не показывает, насколько хорошо происходит поглощение. Однако для получения значительного количества энергии реакции, которые проводятся в лабораториях, должны происходить несколько раз в секунду для постоянного потока энергии.