一颗星星诞生了：利用世界上最大的激光研究核酸合成

时间：2022-03-04 14:25:31 来源：

来自NIF实验的拍摄时间图像研究恒星核酸合成。太阳能3HE-3HE反应发生在图像的明亮中心，其中通过用192个高功率激光束的大气压填充气体的小塑料胶囊，产生非常热和非常致密的星形条件。可以看到一些聚焦激光束从图像的顶部和左侧进入。

在世界上最大激光器的典型日，加利福尼亚州立利夫罗的国家点火设施（NIF），您可以使用192个高功率激光器随便制作STAR-LICK的条件。宇宙中的星星是通过称为核酸合成的过程形成的，使较轻的原子熔化以产生新的较重原子核。通过这个过程形成在地球上的自然元素，如螺旋和铝，在一个明星内没有与我们自己的太阳不同。

NIF激光束的能量在相当于三个足球场的长度的建筑物中放大，然后聚焦到具有18微米厚壁的微小气体或冰填充的胶囊上（围绕人发的厚度）和3mm外径。胶囊被精确地放置在靶室的中心，其直径为10米。这就像在校车的确切中心精确地放置蚂蚁一样。当胶囊用所有192个激光束喷射时，它们会造成，产生非常热和非常密集的星状条件。

在NIF的持续实验正在研究太阳中的主要核酸合成过程，在恒星状条件下的两个氦离子之间的3HE-3HE反应。该反应如图1所示，在我们的阳光下燃烧到氦气中的近一半的能量产生。

“关于这些实验的哪种情况是如此，与地球上的早期研究不同，我们实际上探讨了与星星中的温度和密度条件相当的这种反应，”麻省理工学院玛利亚·戈杜约翰博士说。

在FT中的美国物理社会血浆物理召开会议。佛罗里达州劳德达本周，Gatu Johnson博士将报告在一系列条件下的这些实验中已经观察到太阳能3HE-3HE反应的质子。

“令人惊讶的是，”Gatu Johnson博士说，“初步结果表明，在较低的温度下，相对较高的质子，能量较高，而不是较低的能量。”

这些结果将有助于科学家对这种复杂反应的理论计算产生重要的约束，并估计3HE-3HE反应的可能性，以及太阳的其他重要过程。目前将有一轮实验，目前计划于2020年2月，Gatu Johnson博士计划更好地表征在类似明星条件下达到的温度。

这些实验是利用激光研究恒星状条件中的核酸合作反应和相关现象的新努力的一部分。

“高能量密度等离子体是地球上唯一的实验室，可重复在宇宙中产生元素的极端条件，”劳伦斯利弗莫尔国家实验室的亚历克斯·Zylstra博士。这项工作将继续使用这个平台来探测未来的其他核合作反应和相关现象 - 这是一种新的，创造性的方式来研究明星的东西！

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这项工作是由美国能源部和国家核安全管理部门（DE-NA0001857，DE-NA0002905，DE-NA-0001808，DE-NA-0001808，卓越中心Grant De -NA0003868）。

抽象的：

Katherine E. Weimer奖谈话：研究3D不对称和在ICF内爆中的流动，并使用ICF instricions研究与恒星核酸合成2：00的核反应
2：00 - 下午5:00，2019年10月23日：
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