NIF bắn thành công đạn laser cho công suất 500 TW

Hệ thống tiền khuếch đại laser.

Các nhà nghiên cứu tại bộ phận National Ignition Facility (NIF) thuộc phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (Hoa Kì) đã vừa bắn thành công một phát đạn laser gồm 192 tia cho công suất cực đại 500 nghìn tỉ watt (TW) và ánh sáng laser cực tím có mức năng lượng 1,85 megajoule (MJ) vào một "tấm bia" có đường kính chỉ 2 mm.

NIF hay còn gọi là cơ sở đánh lửa quốc gia được gây quỹ bởi Cục an toàn bức xạ hạt nhân (National Nuclear Security Administration - NNSA) - một tổ chức bán độc lập thuộc Bộ năng lượng Hoa Kỳ, chịu trách nhiệm tăng cường an ninh quốc gia thông qua các chương trình khoa học hạt nhân. Thành tựu trên xuất hiện ngay thời điểm quân đội Mỹ và nhiều tổ chức chính phủ đang ngày một quan tâm đến việc sử dụng laser làm vũ khí quân sự.

Tuy nhiên, mặc dù lợi ích bảo vệ quốc gia của năng lượng laser là rất rõ ràng, NIF cũng mang lại những cơ hội cho các nghiên cứu khoa học. NIF được cho là cơ sở duy nhất có thể giúp con người tái hiện những hiện tượng phi thường vốn chỉ xuất hiện bên trong các thiết bị hạt nhân hiện đại và điều này đã được phòng thí nghiệm Lawrence Livermore nhấn mạnh khi xem NIF là công cụ chủ chốt có thể sử dụng để kiểm soát hoạt động thử nghiệm hạt nhân bên dưới lòng đất.

Tấm bia có viên hydrogen bị tia laser bắn phá.

Trang thiết bị tại NIF cho phép các nhà khoa học nghiên cứu về các tình trạng của vật chất có thể xuất hiện tại trung tâm của các hành tinh, ngôi sao cũng như các vật thể vũ trụ. Hơn nữa, các nhà khoa học đã dựa vào NIF hướng đến mục tiêu tạo ra loại năng lượng sạch và bền nhiệt bằng cách đốt cháy nhiên liệu hydrogen nóng chảy trong phòng thí nghiệm, từ đó sản sinh ra nhiều năng lượng hơn so với năng lượng ban đầu được cung cấp. Và từ tia laser nói trên, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vụ nóng chảy hạt nhân bên trong một viên hydrogen được nén với áp suất cao, đặt tại hồng tâm của chùm laser. Phản ứng hạt nhân tạo ra năng lượng thu hồi lên đến 500 nghìn tỉ watt, con số này gấp 1000 lần so với năng lượng tiêu thụ của cả nước Mỹ tính trong 1 thời điểm.

"Đối với các nhà khoa học xuyên suốt quốc gia và thế giới - những ai chủ động theo đuổi khoa học cơ bản dưới các điều kiện khắc nghiệt và hướng đến mục tiêu của phòng thí nghiệm, thí nghiệm về laser nói trên là một thành tựu đáng chú ý và đầy thú vị," tiến sĩ Richard Petrasso, nhà nghiên cứu kiêm lãnh đạo bộ phận vật lý năng lượng mật độ cao tại viện công nghệ Massachusetts cho biết.

Vào tháng 3 năm 2009, hoạt động của NIF đã lần đầu tiên vượt quá 1 MJ và kể từ đó, năng lượng đầu ra của NIF đã liên tục tăng đều đặn 1 kJ mỗi ngày và phòng thí nghiệm hoạt động 24 giờ/ngày với hiệu năng tối đa. Cột mốc 1,85 MJ vừa đạt được gấp xấp xỉ 100 lần năng lượng của mọi máy phóng laser thông thường có thể sản sinh.

Phát đạn laser phá vỡ mọi kỉ lục trước đây là đỉnh cao của 15 năm nghiên cứu bởi các nhà khoa học tại NIF. Với kinh nghiệm của mình, nhóm nghiên cứu sẽ giúp phát triển về thiết kế của các cơ sở laser lớn khác đang được xây dựng và lắp đặt tại Anh, Pháp, Nga, Nhật và Trung Quốc.

Theo: Gizmag