Vad är ett Hohlraum?
En hohlraum är en ihålig, cylinderformad anordning som används för att fokusera och kontrollera strålning. Med namnet på det tyska ordet för ihåligt område distribuerar enheten strålning jämnt inom dess väggar och värmer en liten bit bränsle i mitten. Det kan vara så litet som ett pappersklipp eller blyertsrader eller kan innehålla höljet på ett kärnvapen. En hohlraum-kapsel kan användas för att simulera kärnkraftsexplosioner i miniatyrskala, eller med lasrar för att producera energi när ett litet prov bränsle inuti, såsom deuterium eller tritium, imploderas. Ett litet hål i behållaren kan användas för att mäta den utströmmande strålningen och hur den beter sig vid temperaturerna i det inre utrymmet.
Att fokusera en stark strålningskälla som en laser mot insidan av ett hohlraum kan skapa en fusionsreaktion som finns inne i. De skapade röntgenstrålarna absorberas och omstrålas symmetriskt inuti för att kontrollera systemets stabilitet under ett experiment. Denna stabilitet möjliggör sfäriska explosioner, vilket hjälper till att göra experiment noggranna och innehålla intensiva reaktioner. Hohlraums kan användas under fusions- och klyvningsreaktioner, och är fokuspunkten i ett kärnvapen för både de primära reaktionerna såväl som de sekundära atomreaktionerna.
Ofta tillverkad av bly, är ett hohlraum byggt för att inkludera en liten sfärisk bränslekapsel. Laserstrålar riktas genom hålet i slutet av delen, reagerar med innerväggarna och producerar röntgenstrålar. Dessa röntgenstrålar avböjs kontinuerligt mellan väggarna och höjer temperaturen tills den är tillräckligt hög för att antändas bränslet. Genom att indirekt värma inredningen undviks behovet av att exakt fokusera energi på bränslepelleten med en laser. Ibland används ett tunt skumskikt som ett inre foder för att leda värme och sprida röntgenstrålarna jämnare.
Reaktionen inuti håligheten komprimerar också bränslepelleten av deuterium, tritium eller beryllium och värmer upp den till en temperatur som är större än solens. Med bara väte och helium kan temperaturen stiga till miljoner grader inne i hohlraum. Forskare tror att sådana reaktioner kan användas som energikälla. Hohlraums absorberar så mycket energi från lasrar att datorsimuleringar genomförda före experiment inte visar hur bra absorptionen sker. För att producera en betydande mängd energi måste reaktioner som genomförs i laboratorier dock ske några gånger per sekund för ett konstant energiflöde.