Τι είναι το Hohlraum;

Ένα Hohlraum είναι μια κοίλη συσκευή σε σχήμα κυλίνδρου που χρησιμοποιείται για την εστίαση και τον έλεγχο της ακτινοβολίας.Ονομάστηκε για τη γερμανική λέξη για κοίλη περιοχή, η συσκευή διανέμει ακτινοβολία ομοιόμορφα μέσα στους τοίχους της και θερμαίνει ένα μικρό κομμάτι καυσίμου στο κέντρο.Μπορεί να είναι τόσο μικρό όσο ένα χαρτί κλιπ ή ένα μολύβι γόμα, ή μπορεί να περιλαμβάνει το περίβλημα ενός πυρηνικού όπλου.Μια κάψουλα Hohlraum μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση των πυρηνικών εκρήξεων σε μια μικροσκοπική κλίμακα ή με λέιζερ για την παραγωγή ενέργειας όταν έχει καταστραφεί ένα μικρό δείγμα καυσίμου, όπως το δευτέριο ή το τρίνιο.Μια μικρή οπή στο δοχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της διαφυγής ακτινοβολίας και πώς συμπεριφέρεται στις θερμοκρασίες μέσα στον εσωτερικό χώρο. Η εστίαση μιας ισχυρής πηγής ακτινοβολίας όπως ένα λέιζερ προς το εσωτερικό ενός Hohlraum μπορεί να δημιουργήσει μια αντίδραση σύντηξης που περιέχειστα πλαίσια.Οι ακτίνες Χ που δημιουργούνται απορροφώνται και επανασυνδέονται συμμετρικά μέσα για να ελέγχουν τη σταθερότητα του συστήματος κατά τη διάρκεια ενός πειράματος.Αυτή η σταθερότητα επιτρέπει τη διεξαγωγή σφαιρικών εκρήξεων, γεγονός που βοηθά στην εκτέλεση πειράματα ακριβών και περιέχει έντονες αντιδράσεις.Τα Hohlraums μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια αντιδράσεων σύντηξης και σχάσης και αποτελούν το επίκεντρο ενός πυρηνικού όπλου τόσο για τις πρωταρχικές αντιδράσεις όσο και για τις δευτερογενείς ατομικές αντιδράσεις..Οι δέσμες λέιζερ κατευθύνονται μέσα από την οπή στο τέλος του τμήματος, αντιδρούν με τους εσωτερικούς τοίχους και παράγουν ακτίνες Χ.Αυτές οι ακτίνες Χ εκτρέπονται συνεχώς μεταξύ των τοίχων και αυξάνουν τη θερμοκρασία μέχρι να είναι αρκετά υψηλή για να αναφλεγεί το καύσιμο.Με την έμμεση θέρμανση του εσωτερικού χώρου, αποφεύγεται η ανάγκη να εστιάζεται με ακρίβεια της ενέργειας στο σφαιρίδιο καυσίμου με λέιζερ.Μερικές φορές ένα λεπτό στρώμα αφρού χρησιμοποιείται ως εσωτερική επένδυση για να διεξάγει θερμότητα και να εξαπλωθεί οι ακτίνες Χ πιο ομοιόμορφα.

Η αντίδραση μέσα στην κοιλότητα συμπιέζει επίσης το σφαιρίδιο καυσίμου του δευτερίου, του τρίτου ή του βηρύλλου και το θερμαίνειμια θερμοκρασία που είναι μεγαλύτερη από αυτή του ήλιου.Με μόνο υδρογόνο και ήλιο, οι θερμοκρασίες μπορούν να ανεβαίνουν σε εκατομμύρια βαθμούς μέσα στο Hohlraum.Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τέτοιες αντιδράσεις θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας.Τα Hohlraums απορροφούν τόση ενέργεια από λέιζερ που οι προσομοιώσεις υπολογιστών που διεξάγονται πριν από τα πειράματα δεν δείχνουν πόσο καλά λαμβάνει χώρα η απορρόφηση.Για να παράγει μια σημαντική ποσότητα ενέργειας, ωστόσο, οι αντιδράσεις που διεξάγονται σε εργαστήρια θα πρέπει να συμβούν μερικές φορές κάθε δευτερόλεπτο για μια σταθερή ροή ενέργειας.