Riikliku süüterajatise uurimisseade, Lawrence Livermore'i riiklik labor, Livermore, California, Ameerika Ühendriigid

Riiklik süüterajatis (NIF), laseril põhinev termotuumasünteesi uurimisseade, asub Lawrence Livermore'i riiklikes laborites Livermore'is, Californias, USA. Selle seadme peamine eesmärk on luua iseseisvalt uuenev või energiat tootv termotuumareaktsioon. esimene kord. Kui see õnnestub, võib see näidata laseril põhinevate termotuumasünteesireaktorite teostatavust, mis on astrofüüsikute võimalus teha tähekatseid ja võimaldada füüsikutel paremini mõista ja testida tuumarelvi.

Esmakordselt välja pakutud 1994. aastal maksis 1,2 miljardit dollarit ja eeldatav valmimisaeg kaheksa aastat, seade kiideti heaks alles 1997. aastal ning selle ehitamine vaevati probleemide ja kulude ületamisega. Selleks ajaks, kui selles kasutatud 192 laserit esimest korda koos 2009. aasta veebruaris katseteks tulistati, oli hinnasilt kasvanud 3,5 miljardi dollarini. USA energiaministeerium kinnitas NIF-i ehituse lõpule viimiseks 31. märtsil 2009 ja see oli ametlikult pühendatud 29. mail 2009. Termotuumasüntekatsetuste katsetused pidid algama 2010. aastal ja seadme eeldatav jõudlus on 700–1000. katsed aastas järgmise 30 aasta jooksul.

NIF-is kasutatavad laserkiired algavad peaostsillaatorist ühe madala energiatarbega (infrapuna) laserimpulssina, mis kestab 100 triljonit sekundit kuni 25 miljardit sekundit. See kiir jaguneb 48 uueks talaks, mis suunatakse läbi üksikute optiliste kiudude kuni võimsate eelvõimenditeni, mis suurendavad iga tala energiat umbes 10 miljardi korda. Seejärel jagatakse igaüks neist 48 kiirtest neljaks uueks kiiriks, mis suunatakse 192 peamisse laservõimendussüsteemi. Iga kiir suunatakse edasi-tagasi spetsiaalsete klaasvõimendite ja reguleeritavate peeglite kaudu - võimendades talasid veel umbes 15 000-kordselt ja nihutades nende lainepikkust ultraviolettkiirguseks, kui nad läbivad peaaegu 100 km (60 miili) kiudoptilisi kaableid. Lõpuks saadetakse 192 kiirt vaakumilähedasesse sihtkambrisse läbimõõduga 10 meetrit (33 jalga), kus iga kiir edastab umbes 20 000 džauli energiat väikesesse deuteeriumi ja triitiumi graanulisse (vesiniku isotoobid koos täiendavate neutronitega), mis asub kambri kese. Talad peavad üksteise suhtes lähenema mõne triljoni veerandi jooksul sfäärilisse pelletisse, mille läbimõõt on vaid umbes 2 mm (umbes 0,0787 tolli) ja jahutatud mõne absoluutse nulli kraadini (–273,15 ° C või –459,67). ° F). Õigesti ajastatud talad tarnivad rohkem kui 4 000 000 džauli energiat, mis kuumutab graanuli temperatuurini umbes 100 000 000 ° C (180 000 000 ° F) ja käivitab tuumareaktsiooni.