36 - La tercera revolución energética y su repercusión en la ...

LA FUSIÓN NUCLEAR Y SU PROYECCIÓN COMO FUENTE MASIVA...
Energetics de la Universidad de Rochester (OMEGA-EP) y en el LNLL
sobre la base del láser Titan PW ya operativo que libera 150 J en 500 femtosegundos
combinando dicho pulso con pulsos de alta energía y larga duración,
justo lo necesario para realizar los experimentos de ignición rápida.
Ideas similares aparecen para la combinación del Z-pinch del Laboratorio
Nacional de Sandia en Estados Unidos con estos sistemas de PW.
Una última idea en fusión inercial a la hora de conseguir energía:
uso de rayos X generados por Z-pinch. La implosión de blancos de gran
tamaño guiados indirectamente por rayos X es una idea generada en el
Laboratorio Nacional de Sandia y que surge de su gran experiencia en
potencia pulsada. Independientemente de la opción prototipo elegida, el
objetivo es conseguir el calentamiento y compresión de un plasma mediante
el efecto electromagnético de potencia pulsada Z-pinch de manera
que se genere un muy intenso campo de rayos X que ilumine la cápsula
que se puede visualizar en el centro del dispositivo. La característica fundamental
de esta idea es que se podría conseguir pulsos de rayos X de ≈16
MJ para el caso de fusión inercial para energía que con los rendimientos
ya conseguidos darían generaciones de energía de unos pocos gigajulios
Energy
Wavelength
Pulse length
Cone angle
Focal spot size
Synchronisation with heating beams
Pulse contrast
Facility specification for the ignitor beam.
Ganancia energía = 100 o 200
Láser Laser de de calentamiento
Specification
80 kJ
1ϖ baseline, 2ϖ option
10 ps
< 40 degree full angle
40 microns FWHM (phasing tbd)
< 50 ps
10 –7
Figura 15.– Proyecto HiPER de sistema de ganancia por ignición rápida repetitivo con demostración
de ingeniería.
– 92 –
Front-end
HiPER 3w
HiPER 2w
Amplifer
Section
Transport
Laser de compresión
Final
Optics
Assembly Target
E 3w/2ϖ (kJ) η mod η3ϖ T FOA F dam D (cm) N E 1w (kJ)/beam
270
270
270
270
270
270
1,5
2,0
2,0
1,5
2,0
2,0
0,5
0,5
0,5
0,7
0,7
0,7
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
0,8
20
20
15
20
20
15
37
37
37
37
37
37
37,0
49,3
65,7
26,4
35,2
47,0
18,25
13,70
10,30
18,25
13,70
10,30
Variation of the number of beams when modulation depth and depth and demage fluence vary at the output of fhe
1w section; top 3w option and bottom 2w option; in each option, high drive regime at the top, low drive regime
at the bottom.