Phòng thí nghiệm Mỹ tiết lộ bí quyết giúp mục tiêu nhiên liệu hợp hạch hạt nhân tồn tại

Các nhà nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC thuộc Bộ Năng lượng đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong việc hiểu cách các viên nang nhiên liệu tổng hợp hạt nhân—cụ thể là các mục tiêu bọt 3D được in—hành xử dưới các điều kiện cực đoan tương tự như trong các phản ứng năng lượng tổng hợp quán tính (IFE). Sử dụng Nguồn Ánh sáng Đồng bộ Linac (LCLS), bốn nghiên cứu chính đã khảo sát các thách thức khác nhau trong thiết kế mục tiêu, bao gồm đo nhiệt độ trong quá trình nén, sự lan truyền sóng xung kích qua các loại bọt 3D mới, chụp ảnh độ phân giải cao cấu trúc vi mô của bọt, và ảnh hưởng của các khuyết điểm nhỏ (khe hở) lên việc nén viên nang. Các thí nghiệm này cung cấp dữ liệu quan trọng để cải thiện các mô hình mô phỏng và hướng dẫn phát triển các viên nang nhiên liệu có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao, nén đều, và được sản xuất hàng loạt cho các nhà máy điện tổng hợp trong tương lai. Nghiên cứu này là một phần của chương trình IFE-STAR của Bộ Năng lượng và thiết lập các khuôn khổ thí nghiệm cho các nghiên cứu tiếp theo về mật độ, áp suất và chụp ảnh các mục tiêu tổng hợp. Công trình này giải quyết những rào cản cơ bản trong việc biến năng lượng tổng hợp thành một nguồn năng lượng khả thi và bền vững.