دانشمندان به‌تازگی یک محیط گداخت متراکم توسط آرایه‌های نانوسیم‌های تابش کننده، با استفاده از پالس‌های سطح ژول از یک لیزر فشرده و فوق‌سریع ساخته‌اند.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع‌رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، تابش نانوسیم‌های مرتبت با پالس‌های فمتو ثانیه‌ای، پلاسمای متراکم باانرژی فوق‌العاده بالا را به وجود می‌آورد که در آن دو تریومها تا انرژی‌های سطح مگا الکترون‌ولت شتاب داده می‌شوند، که به‌طور مؤثر واکنش‌های گداختی دوتریوم دوتریوم را راه‌اندازی کرده و ازهم‌پاشیدگی نوترون را تسریع می‌بخشند.
آزمایش‌های همجوشی کنترل‌شده توسط لیزر معمولاً با استفاده از لیزرهای چند میلیون دلاری، در ساختمان‌های بزرگ انجام می‌شود، چنین آزمایش‌هایی معمولاً به دنبال استفاده از گداخت برای کاربردهای انرژی پاک است.
اما یک تیم از دانشگاه ایالتی کلرادو، با یک لیزر فوق‌سریع و قدرتمند کوچک از نوع رومیزی توانستند چنین کاری را به انجام برسانند. محققان برای ایجاد پلاسمای متراکم و خیلی داغ، آن لیزر را به نانوسیم‌هایی تاباندند که کاملاً از پلی اتلین دوتریوم دار ساخته‌شده بودند.
در این کار نانوسیم‌هایی پلی اتلین دوتریم دار که به‌صورت منظم در کنار یکدیگر قرارگرفته‌اند، در معرض تابش لیزر با شدت نسبیتی قرار گرفتند.
نتایج نشان داد که این نانوسیم‌ها که به‌صورت حجمی گرم شده بودند، تولیدکننده پالس‌های نوترونی فرا کوتاهی بودند که مقدار نوترون‌های دوتریم دوتریم در آن نسبت به یک هدف جامد تخت حدود 500 برابر بیشتر بود.
به‌این‌ترتیب درمجموع محققان بر این باورند که این روش بزرگ‌ترین تولیدکننده نیترون‌های همگرای دوتریم دوتریم است که تا به امروز در محدوده یک ژول گزارش‌شده است.
محققان بیشتر معتقدند که افزایش شدت تابش می‌تواند توزیع انرژی فعلی را به انرژی قابل‌ملاحظه‌ای افزایش دهد، که می‌تواند منجر به افزایش بیشتر واکنش‌های همجوشی دوتریم دوتریم شود. همچنین آن‌ها معتقدند که این فضای گداخت متراکم، که به‌صورت حجمی گرم شده، می‌تواند با نرخ تکرار بالا، به‌دفعات ایجاد شود.
تولید نوترون‌های همجوشی با بهره بالا، در مقیاس کوچک، می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی در تصویربرداری مبتنی بر نوترون و پروب های نوترونی شود تا بینشی عمیق‌تر نسبت به ساختار و خواص مواد به دست آوریم. این رویکرد همچنین می‌تواند منجر تولید کارآمد پالس‌های فوق‌سریع نوترون و طیف‌سنجی ناپایدار شود.
پایان پیام/32