Ny laserteknik forbedrer neutronudbyttet

(Phys.org) - Et team af forskere fra flere institutioner i Kina har udviklet en ny måde at producere neutroner, som de hævder forbedrer konventionelle metoder med en faktor 100. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , teamet beskriver den nye metode og de resultater, de opnåede, når de testede den.

Neutroner bruges til forskellige formål, herunder akademiske sysler og virkelige applikationer, f.eks. placering af underjordiske mineraler. Af den grund, forskere fortsætter med at lede efter nye og bedre kilder. I øjeblikket, i en tilgang, lasere affyres mod hydrogenisotopklynger, som får dem til at blive ioniseret og kollidere, resulterer i fusionsreaktioner, der frigiver neutroner. Desværre, denne tilgang og andre er ikke særlig effektive. I denne nye indsats, forskerne har taget en ny tilgang til at bruge lasere til at producere neutroner - anvende kraften indefra snarere end udefra.

I den nye metode, en laser bruges til at opvarme en deuteriumkapsel, som smelter deuteriumkernenes par, resulterer i neutronemissioner. Metoden er en form for inertial indeslutningsfusion, men den ustabilitet, der er forbundet med andre teknikker, er blevet forbedret ved at bruge, hvad teamet betegner "sfærisk konvergent plasmafusion." I denne metode, forskerne brugte en sfærisk kapsel dækket med et tyndt lag guld; kapslen havde en indvendig belægning af polystyren indeholdende en mængde deuterium. Forskerne skar derefter små huller i belægningen og affyrede lasere gennem dem, tillader bjælkerne at ramme inde i kapslen, igangsætter en fusionsreaktion og udsendelse af neutroner. Holdet brugte 2 ns 6,3 kJ laserpulser til at teste deres metode, og rapportere, at de var i stand til at producere cirka 1 milliard neutroner for hver puls, som de hævder er cirka 100 gange bedre end andre metoder.

Holdet foreslår også, at hvis det anvendte mål var deuterium og tritium, det kan være muligt at øge produktionen med en faktor 1000. De foreslår endvidere, at det kan være muligt at opskalere deres metode til at producere endnu større mængder af de subatomære partikler.

© 2017 Phys.org