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Dec 29, 2023

미국 에너지부는 LLNL 핵융합 작업으로 인한 순 에너지 이득을 자세히 설명합니다.

성공적인 12월 5일 실험은 NIF의 일련의 성공과 좌절을 따릅니다.

성공적인 12월 5일 실험은 작년까지 NIF의 일련의 성공과 좌절을 따릅니다. 2021년 8월 실험에서 NIF 과학자들은 점화 임계값에 도달했다고 보고했습니다. 이는 당시 세계 최초이자 이전 관성 제한 핵융합 실험보다 더 많은 에너지를 생산하는 것입니다. 이 실험에서는 태양의 중심에서 발견되는 극한의 온도와 압력을 재현하기에 충분한 1.3MJ의 에너지 생산량을 달성했습니다.

2월의 또 다른 중요한 성과에서 NIF 팀은 외부 가열 메커니즘이 아닌 핵융합 자체가 핵융합 반응에 필요한 대부분의 열을 제공하는 레이저 시스템을 테스트했습니다.

2022년 12월 5일 192개의 레이저 빔이 200만 J 이상의 자외선 에너지를 작은 연료 알갱이에 전달하여 핵융합 점화를 생성한 LLNL NIF의 목표 챔버. LLNL 제공.

그러나 이번 여름 NIF 과학자들은 점화 직전에 있었던 지난 8월의 실험을 재현하는 데 실패하여 NIF와 점화를 촉진하는 능력에 대한 의구심을 불러일으켰습니다. 보고서에 따르면 반복 시도는 2021년에 기록된 에너지 출력의 50%를 넘지 않는 것으로 나타났습니다. 12월 5일 실험에서 정체 과학 팀장이자 진단 책임자를 역임한 Arthur Pak에 따르면 NIF 팀은 다음을 시도했습니다. 2021년 실험을 최소 3번 이상 반복하세요.

LLNL 김부딜 이사. LLNL 제공.

LLNL의 미래 에너지 응용 연구소 소장이자 실험의 표적 제조 프로그램 관리자인 Michael Stadermann은 이전 실험에 비해 12월 5일 실험에 사용된 표적에는 상당한 결함이 있다고 말했습니다. 여기에는 소위 텅스텐 함유물이 포함되어 있다고 그는 말했습니다. "지난 10년 동안 NIF에서 핵융합 점화를 추구하는 것은 엄청나게 야심찬 기술적 목표였습니다."라고 Budil은 말했습니다. "많은 사람들이 불가능하다고 말했습니다." 그녀는 과학자들이 해결하고 만난 것처럼 NIF 레이저 시스템의 에너지, 표적의 정밀도, 팀의 모델링 및 시뮬레이션 도구의 성능 능력에 대한 우려를 언급했습니다. "물리학의 발전에는 시간이 걸렸습니다. 그러나 지난 8월 우리가 당시 기록적인 생산량 1.35MJ로 점화의 문턱에 이르렀고 많은 사람들이 주목했습니다. 그리고 지난 주, 기계 학습과 수집한 데이터를 통해 개선된 사전 촬영 예측 결과에 따르면 50%보다 나은 결과를 얻었습니다. 목표 이득을 초과할 가능성이 있습니다."

*미국 DOE/LLNL 언론 행사 이전에 발표된 보고서에는 개발에 대해 잘 알고 있는 사람들이 인용되었습니다. 보고에 따르면 당시 확인되지 않은 반응은 약 2.5MJ의 에너지를 생성했으며 이는 레이저 에너지 2.1MJ의 약 120%에 해당합니다.

**발화를 일으킨 실험은 2022년 12월 5일에 발생했습니다. 발화 임계값에 도달한 실험을 재현하기 위한 실험을 포함한 실험에서는 DOE가 공유한 결과가 나오지 않았습니다.