O que é um hohlraum?

Um hohlraum é um dispositivo oco em forma de cilindro que é usado para focar e controlar a radiação. Nomeado para a palavra alemã para área oca, o dispositivo distribui radiação uniformemente dentro de suas paredes e aquece um pequeno pedaço de combustível no centro. Pode ser tão pequeno quanto um clipe de papel ou borracha de lápis, ou pode incluir o revestimento de uma arma nuclear. Uma cápsula do hohlraum pode ser usada para simular explosões nucleares em uma escala em miniatura ou com lasers para produzir energia quando está implodida uma pequena amostra de combustível, como deutério ou trítio. Um pequeno orifício no recipiente pode ser usado para medir a radiação escapada e como ele se comporta nas temperaturas dentro do espaço interior. Os raios-X criados são absorvidos e radiados simetricamente dentro para controlar a estabilidade do sistema durante um experimento. Essa estabilidade permite explosões esféricas para tomar pLace, que ajuda a tornar os experimentos precisos e contém reações intensas. Hohlraums podem ser usados ​​durante as reações de fusão e fissão e são o ponto focal em uma arma nuclear para as reações primárias e para as reações atômicas secundárias.

Frequentemente feito de chumbo, um hohlraum é construído para incluir uma pequena cápsula de combustível esférica. As vigas a laser são direcionadas através do orifício no final da peça, reagem com as paredes internas e produzem raios-X. Esses raios-X são desviados continuamente entre as paredes e aumentam a temperatura até que seja alta o suficiente para acender o combustível. Ao aquecer indiretamente o interior, é evitada a necessidade de concentrar com precisão a energia no pellet de combustível com um laser. Às vezes, uma fina camada de espuma é usada como um forro interno para realizar calor e espalhar os raios-X de maneira mais uniforme.

A reação dentro da cavidade também comprime o pellet de combustível de deutério, trítio ouO berílio e aquece até uma temperatura maior que a do sol. Com apenas hidrogênio e hélio, as temperaturas podem subir para milhões de graus dentro do hohlraum. Os pesquisadores pensam que essas reações podem ser usadas como fonte de energia. Hohlraums absorvem tanta energia dos lasers que simulações de computador realizadas antes das experiências não mostram o quão bem a absorção ocorre. Para produzir uma quantidade significativa de energia, no entanto, as reações realizadas em laboratórios teriam que acontecer algumas vezes a cada segundo para um fluxo de energia constante.