Оптимистичное

[ravashol]

   Та область науки, которой я занимаюсь, даёт многократные поводы для оптимизма. В том, что лазеры ультракоротких импульсов в ближайшие десятилетия совершат технологическую революцию, сравнимую, например, с появлением электричества, двигателей внутреннего сгорания или компьютеров - у меня нет сомнений.  Те фантастические возможности, которые

Comments

[laplandian]

С другой стороны - плотность энергии в ультракоротких импульсах настолько высока, что электроны под их воздействием могут испускать гамма-кванты и провоцировать деление ядер. Тут открываются сразу две возможности: первая - чрезвычайно безопасные АЭС, использующие лазерное воздействие для управления реакцией, вторая - новые способы переработки ядерных отходов - через превращение долгоживущих радиоактивных изотопов - в короткоживущие. Кстати, с помощью такой же технологии можно превращать дейтерий в гелий-3 - возможное сырьё для термоядерных реакций.

Это очень интересно, но возникает два вопроса:

1. У лазеры с такой высокой импульсной мощностью должен быстро выгорать рабочий материал. Системы накачки и фокусировки тоже вряд ли долго выдержат. Не совсем понятно, как будет работать такая электростанция. Менять лазеры каждые несколько часов или минут (срок годности той или иной детали зависит от случайных дефектов и вряд ли предсказуем) - весьма неудобно, я думаю.

2. Для переработки ядерных отходов и синтеза гелия-3 нужна масса энергия, в процессе получения которой остается еще больше отходов. Получается замкнутый круг. Кроме того, трудно контролировать направление гамма-излучения. Как избежать наведения радиации на сам лазер и оборудование, в котором проводится переработка изотопов? И вообще, фотоны - неэффективное средство для этой цели. Большая часть энергии, я думаю, превратится в тепловую.

В плане экологической чистоты интересна реакция протия и бора-11. При ней получается очень мало нейтронов и гамма-квантов. Но, к сожалению, у нее очень высокий порог, на порядок выше D-T.

[ravashol]

1. Нет, там довольно изящная схема усиления, когда фемтосекундный импульс приобретает чирп и уширяется до нескольких наносекунд, потом он проходит через многокаскадную усиливающую среду, после чего сжимается обратно до фемтосекундного. Иногда для этого используется система дифракционных решёток, иногда - среда с аномальной дисперсией. В крайнем случае со временем выгорает дифракционная решётка на выходе, и то медленно. Даже в огромных петаваттных установках они служат довольно долго. Сверхвысокая плотность энергии достигается фокусировкой ультракороткого импульса.
2. Кстати, это вопрос, сколько энергии будет тратиться на переработку. Попробую прикинуть в свободное время. Когда мы работали с рентгеном, получаемым из лазерного импульса, мы поставили отдельную закрытую камеру с экспериментальной установкой на большом расстоянии от самого лазера. И наскоолько я помню, рентген у нас не просто во вс стороны шёл, а рассеивался в основном в пределах определённого угла. Возможно для гамма-излучения найдутся аналогичные решения.