Utilizarea bremsstrahlung inversat în obținerea fuziunii nucleare controlate

Descriere

COZMA, Lucian Ștefan; GOLEA, Daniela Georgiana; ȚENU, Cosmin Vasile (2024), Utilizarea bremsstrahlung inversat în obținerea fuziunii nucleare controlate, Cunoașterea Științifică, 3:4, 20-39, https://www.cunoasterea.ro/utilizarea-bremsstrahlung-inversat-in-obtinerea-fuziunii-nucleare-controlate/

The use of inverted bremsstrahlung in achieving controlled nuclear fusion

Abstract

The achievement of the laser at the onset of 60s in the last century, opened several perspectives not even presumed until that moment. Among other things, the Russian researchers L.I. Gudzenko and L.A. Shelepin, envisaged in the mid-60s the achievement at some point of a new type of laser that can operate at a very high specific frequency and the value of this frequency will be varied and controlled as desired by the users. Unfortunately, the moment when at last it was realized a type of laser able to approach this performance came much later: the free electron laser (FEL) imagined since 1976. Studying the phenomenon of the reversed-bremsstrahlung, Gudzenko and Shelepin realized that the braking radiation within a thermonuclear plasma could be collected by a laser beam capable of penetrating the thermonuclear environment. Although their theoretical prediction was correct, in 1965 they were not able to provide a laser with a specific frequency being much higher than the frequency of the thermonuclear plasma, in that case the plasma does act as an impenetrable environment for the laser, reflecting it. If, however, the laser beam could penetrate and run axially through the thermonuclear plasma, by applying the reverse-brehmsstrahlung effect, the laser fascicle would collect the braking radiation preventing it to expand into the reactor walls. It should open the way for achieving the controlled nuclear fusion, knowing that one of the major impediments to achieving this goal is the braking radiation effect, overheating the walls of the thermonuclear installation, releasing a tremendous energy from the thermonuclear environment. Rediscovering now that original idea of Shelepin and Gudzenko and adapting it to modern technology could bring us the required technological solution to achieve controlled thermonuclear fusion.

Keywords: thermonuclear fusion, brehmsstrahlung

Rezumat

Realizarea laserului la începutul anilor ’60 ai secolului trecut a deschis o serie de perspective care nici măcar nu fuseseră presupuse până în acel moment. Printre altele, cercetătorii ruși L.I. Gudzenko și L.A. Shelepin preconizau, la mijlocul anilor ’60, realizarea la un moment dat a unui nou tip de laser care să poată funcționa la o frecvență specifică foarte mare, iar valoarea acestei frecvențe să poată fi variată și controlată după cum doresc utilizatorii. Din păcate, momentul în care a fost realizat în sfârșit un tip de laser capabil să se apropie de aceste performanțe a venit mult mai târziu: laserul cu electroni liberi (FEL) imaginat începând cu 1976. Studiind fenomenul bremsstrahlung inversat, Gudzenko și Shelepin și-au dat seama că radiația de frânare dintr-o plasmă termonucleară ar putea fi colectată de un fascicul laser capabil să penetreze mediul termonuclear. Deși predicția lor teoretică a fost corectă, în 1965 nu au fost capabili să furnizeze un laser cu o frecvență specifică fiind mult mai mare decât frecvența plasmei termonucleare, în acest caz plasma acționează ca un mediu impenetrabil pentru laser, reflectându-l. Cu toate acestea, dacă fasciculul laser ar putea pătrunde și trece axial prin plasma termonucleară, prin aplicarea efectului brehmsstrahlung inversat, fasciculul laser ar colecta radiația de frânare, împiedicând extinderea acesteia în pereții reactorului. Aceasta ar trebui să deschidă calea către realizarea fuziunii nucleare controlate, știind că unul dintre principalele impedimente în atingerea acestui obiectiv este efectul radiației de frânare, care supraîncălzește pereții instalației termonucleare, eliberând o energie enormă din mediul termonuclear. Redescoperirea ideii originale a lui Shelepin și Gudzenko și adaptarea ei la tehnologia modernă ne-ar putea aduce soluția tehnologică necesară pentru a realiza fuziunea termonucleară controlată.

Cuvinte cheie: fuziune termonucleară, brehmsstrahlung

CUNOAȘTEREA ȘTIINȚIFICĂ, Volumul 3, Numărul 4, Decembrie 2024, pp. 20-39
ISSN 2821 – 8086, ISSN – L 2821 – 8086
URL: https://www.cunoasterea.ro/utilizarea-bremsstrahlung-inversat-in-obtinerea-fuziunii-nucleare-controlate/
© 2024 Lucian Ștefan COZMA, Daniela Georgiana GOLEA, Cosmin Vasile ȚENU. Responsabilitatea conținutului, interpretărilor și opiniilor exprimate revine exclusiv autorilor.