Cỗ máy tạo nên các vì sao

Thủy Chip, Theo 06:00 12/10/2010
Chia sẻ

Hệ thống laser cực mạnh có thể tạo ra môi trường có áp suất và nhiệt độ cực cao giống như trong các vì sao.

Hệ thống này mang tên National Ignition Facility, tọa lạc tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore, bang California, Hoa Kỳ. Nó có kích thước tương đương một sân bóng đá và chứa 192 máy tạo laser. Khi hoạt động, 192 tia laser sẽ chiếu vào cùng một điểm để tạo ra nhiệt độ và áp suất kinh khủng (100 triệu độ C và 100 triệu atm). Nhiệt độ và áp suất này tương đương với những gì phản ứng nhiệt hạch trong lòng các ngôi sao sinh ra.
 
 
Nhiệm vụ của National Ignition Facility là thực hiện các thí nghiệm mà trước đây con người chưa thể làm được và đồng thời theo dõi kho vũ khí hạt nhân của Mỹ. Nó cũng giúp phát triển năng lượng sạch và mở ra khả năng mới trong việc khám phá vũ trụ. 
 
 
Trong lòng thiết bị khổng lồ này có một hệ thống thang nâng giúp các nhà khoa học và nhân viên tiếp cận với nơi đặt mục tiêu bắn phá của các chùm laser.
 
 
Bộ phận riêng lẻ lớn nhất của máy NIF là phần chứa mục tiêu nặng 130 tấn. Nó bao gồm 18 phiến kim loại ghép với nhau. Các phiến này được đúc ở Mỹ, sau đó chuyển qua Pháp để nung và tạo hình ở nhiệt độ cao trước khi đưa về bang California.
 
 
Bộ phận chứa mục tiêu có đường kính 10m và nhìn như một vật thể ngoài hành tinh. Để lắp đặt nó, người ta phải sử dụng một trong những chiếc cần cẩu lớn nhất thế giới.
 
 
Đây là một trong hai hành lang lắp đặt các đường ống laser của NIF. Mỗi hành lang sẽ có 96 ống và tất cả phải được lắp đặt chính xác tới từng li.
 
 
Để vận hành NIF, người ta cần một nguồn điện cực lớn. Trong ảnh là hệ thống các dây cáp tại đây, chúng có chiều dài tổng lên tới 160 km và được lắp đặt trước từ năm 2002.
 
 
Đây là hành lang lắp đặt ống laser thứ 2. Các tia laser sẽ chạy qua quãng đường hơn 300m với vận tốc ánh sáng trước khi chạm tới mục tiêu.
 
 
Các tấm kính khuếch đại laser đang được cắt thô. NIF cần 3.072 mảnh kính phóng đại để có thể hoạt động như lý thuyết.
 
 
NIF cần các thấu kính được làm từ một tinh thể duy nhất, mỗi tinh thể sẽ được cắt thành các đĩa rộng 40 cm2. Để hoàn thiện một tinh thể như vậy, người ta phải mất 2 tháng dù đã áp dụng công nghệ tiên tiến nhất.
 
 
Đây là hệ thống kiểm soát quang học của NIF. Nó được đưa vào bộ phận chứa mục tiêu để theo dõi quá trình bắn phá.
 
 
Bộ phận chứa mục tiêu nhìn từ phía đáy. Hình tháp nhọn ở vị trí 7 giờ là bộ phận giữ mục tiêu, nó phải được cố định chính xác để các tia laser có thể bắn phá.
 
 
Một mẫu thiết kế thử của chi tiết giữ mục tiêu bắn phá. Nó là một viên nang nhỏ kịp giữa 2 mảnh nhỏ làm bằng nhựa. Bên trong viên nang là hỗn hợp lỏng của hai chất deuterium (hydro nặng) và tritium đã được làm lạnh ở nhiệt độ 18 độ K (nghĩa là gần sát với độ lạnh tuyệt đối).
 
 
Phần còn lại của mục tiêu sau lần bắn phá ngày 6/10/2010. 192 tia laser đã bắn một luồng năng lượng lên tới 1 triệu Mega Jun vào viên nang nhỏ đặt trong đó. Năng lượng này tương đương năng lượng tạo ra bởi 10.000 bóng đèn 100W trong một giây.