پرتو ليزر براي آزمايش عظيم گداخت ليزري

[F.PHYSICIST]

پرتو ليزر براي آزمايش عظيم گداخت ليزري

براي بهبود درك بشر از جهان، دانشمندان آزمايش‌هاي بلندپروازانه‌اي طراحي كرده‌اند. تاسيسات ملي احتراق آمريكا با شليك 192 پرتو ليزر، انرژي خورشيد را به زمين خواهد آورد.

براي بهبود درك بشر از جهان پيچيده و بيكران پيرامون، دانشمندان آزمايش‌هاي فوق‌العاده بلندپروازانه‌اي طراحي كرده‌اند. پروژ‌هايي كه اجراي آنها به هيچ عنوان آسان نيست، چرا كه علوم برجسته و بزرگ نيازمند دهه‌ها تعهد پرهزينه از جانب ملل مختلف است. ابزارهايي كه براي اين آزمايشات مورد نياز است، تقريبا به همان پيچيدگي و الهام‌بخشي دنياهايي جديدي هستند كه قرار است دانشمندان به كمك اين ابزارها آنها را كشف كنند.

به گزارش پاپ‌ساينس، براي رتبه‌بندي بزرگ‌ترين اين آزمايش‌ها، 4 ضريب عملي در نظر گرفته شده است: هزينه‌هاي ساخت، بودجه عملياتي، تعداد اعضاي پروژه و ابعاد فيزيكي خود پروژه. با اين وجود، به دليل ماهيت متفاوت اين پروژه‌ها مقايسه آنها كار دشواري است و به همين دليل، سه ضريب كاربردي نيز براي رتبه‌بندي آنها در نظر گرفته شده است. به منظور انعكاس اهميت نسبي، وزن بيشتري به اين ضرايب اختصاص داده شده است. ضرايب كاربردي عبارتند از: سودمندي علمي پروژه، سودمندي آن براي افراد عادي (به چه درد من مي‌خورد) و البته ضريب حياتي هيجان‌انگيز بودن پروژه.

در سلسله گزارش‌هاي اين هفته نگاهي به 10 پروژه عظيم حال حاضر دنياي علم خواهيم داشت.

7- تاسيسات ملي احتراق
بزرگ‌ترين و پرانرژي‌ترين ليزر دنيا، تاسيسات ملي احتراق آمريكا است كه در ليورمور ايالت كاليفرنيا قرار گرفته است. اين تاسيسات كه مساحت آن به بزرگي سه زمين فوتبال است، ارتفاعي به اندازه يك ساختمان 10 طبقه دارد و 2 ميليون ژول انرژي فرابنفش توليد مي‌كند. چنين جرياني مي‌تواند دماي هدفي را كه ليزر بر روي آن متمركز مي‌شود، به بيش از 100 ميليون درجه سانتيگراد و فشار آن را به بيش از 100 ميليارد برابر فشار جو زمين برساند. اين وضعيت مشابه شرايطي است كه در هسته ستارگان و سيارات گازي عظيم وجود دارد.

سودمندي علمي
زماني‌كه 192 پرتو منفردي كه ليزر تاسيسات ملي احتراق را تشكيل مي‌دهند، بر روي هدفي متشكل از اتم‌هاي دوتريوم (اتم هيدروژن با يك نوترون) و تريتيوم (اتم هيدروژن با دو نوترون) همگرا مي‌شوند؛ هسته اتم‌ها ذوب مي‌شود و يك انفجار انرژي به وجود مي‌آورد. دانشمندان تاسيسات ملي احتراق تلاش مي‌كنند تا با اصلاح اين فرايند، براي نخستين بار، انرژي خالص را از واكنش گداخت هسته‌اي به دست آورند. آنها همچنين از تحقيقاتشان استفاده مي كنند تا آن‌چه را با گذشت زمان براي سلاح‌هاي هسته‌اي اتفاق مي‌افتد مطالعه كنند. اين مساله يك سوال حياتي در خصوص امنيت و قابليت اعتماد زرادخانه‌هاي سلاح‌هاي هسته اي آمريكا به شمار مي‌رود.

در نهايت، به دليل اينكه وضعيت ايجاد شده براي هدف ليزر تقليدي از وضيعت هسته ستارگان پرجرم است؛ دانشمندان اميدوارند كه اين آزمايش‌ها به آنها كمك كند تا دريابند چطور گداخت هسته‌اي، منجر به توليد برخي از عناصر اتمي سنگين مانند طلا و اورانيوم مي‌شود.

به چه درد من مي‌خورد؟


اگر قرار بر ذخيره‌سازي سلاح هسته‌اي را در يك منطقه باشد، داده‌هاي تاسيسات ملي احتراق مي‌تواند به تعيين ميزان امنيت چنين انبار مهماتي كمك كند. از طرف ديگر، برخي از طرفداران اين آزمايش مي‌گويند كه تاسيسات ملي احتراق مي‌تواند به توليد انرژي از گداخت هسته‌اي كمك كند؛ اگرچه يك نيروگاه گداخت هسته‌اي به احتمال زياد بر پايه ليزرهاي عظيم كار نخواهد كرد.
منبع: خبرآنلاين