1996. január 27-én Franciaország végrehajtotta a Xouthos tesztet, a 210. és egyben utolsó éles atomkísérletét, melynek keretében a Csendes-óceán déli részén termonukleáris robbanófejet robbantott. Ám a kísérletek vége nem jelenti a nukleáris készletek leépítését, Franciaország az amerikai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriummal együttműködve egy szuperhűtött lézeres gyújtószerkezetet tesztel – írja cikkében a Popular Science.
Franciaországon kívül további nyolc nemzet rendelkezik még atomfegyverrel (ezeknek a 90 százaléka az USA-ban és Oroszországban található), a 21. században csak Észak-Korea hajtott végre éles kísérleteket. A többi ország számára a robbanófejek fenntartása tesztek nélkül igazi mérnöki kihívást jelent, amelyet számítógépes modellezéssel képesek elvégezni.
A Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban kidolgoztak egy eljárást, amely során nukleáris anyagokat lézerrel, alacsony hőmérsékleten tesztelnek. A rendszer elméletileg lehetővé teszi, hogy megértsék, miképpen viselkednek a nukleáris anyagok nagy energiasűrűségű körülmények között.
- Hirdetés -
A termonukleáris robbanások forróak, az első fázisú hasadási reakció több mint 100 millió kelvint is elérhet. Emellett rendkívül sűrű anyag, a plutóniumot tömörebb formában hidrogénből, deutériumból és tríciumból álló gázzal elegyítik. A halmazállapot elérésének másik módja, ha egy apró deutérium-trícium pelletet 18,5 kelvinre hűtenek, ekkor a befelé robbanó plutóniumgömb helyett, mint egy valódi robbanófejben, ezen tesztek esetében a gyújtáshoz szükséges energiát nagy teljesítményű lézersugarak biztosítják.
A laboratóriumban ez a folyamat 192 lézersugárral történik, amelyek 1,92 megajoule-t fókuszálnak egyetlen szuperhűtött, deutériumból és tríciumból álló pelletre. A fúzió révén felszabaduló energia a csillagokéhoz hasonló, bár jóval rövidebb ideig tart.
„A kísérlet során rendkívül magas hőmérséklet és nyomás keletkezik – több tízmillió fokon és a földi légkörnél milliárdszor nagyobb nyomáson zajlik a folyamat” – olvasható a laboratórium magyarázatában. „Ilyen körülmények jelenleg csak a csillagok és bolygók magjában és a nukleáris fegyverek esetében léteznek.”
Ezek a körülmények csak laboratóriumban állíthatók elő, és rendkívül rövid ideig. „Egy kísérlet során mindössze néhány nanoszekundumig 192 lézer ugyanazokat a hőmérsékleteket, sűrűségeket és nyomásokat másolja, mint amilyenek a csillagok és bolygók belsejében, illetve a detonáló nukleáris robbanóanyagokban találhatók” – áll a laboratórium 2019-es jelentésében. „Az időintervallum elegendő a kutatók számára ahhoz, hogy tanulmányozzák a körülmények hatását a releváns anyagokra. Évente körülbelül 15 kísérlet zajlik, melyek célja az anyagok állapotegyenleteinek kutatása, vagyis annak matematikai modellezése, hogy az anyag hogyan reagál a nukleáris folyamat körülményeire.”
Némethi Botond, NEW technology magazin