[Sci Taberna] La caravana de Jesse Pinkman! - Minkowski events

c0b4c

Hace unos meses estuve en Estocolmo, en un curso sobre armamento nuclear, proliferación, y demás. Aprendí bastante e hice algunos contactos, y a raíz del curso me publicaron un abstract en una newsletter de dicho campo, donde hablaba de las posibles aplicaciones militares de la fusión por confinamiento magnético.

Hoy he visto esto https://flathatnews.com/2024/04/02/danger-of-nuclear-war-physicists-and-all-scientists-and-engineers-can-help-renowned-physicist-frank-n-von-hippel-urges-action-against-nuclear-threats/

Y como sé que en MV hay bastantes 100tificos, me preguntaba si podríais escribir en unas pequeñas líneas posibles aplicaciones militares en vuestro campo de estudio/técnica.

Creo que es un ejercicio sano y necesario el ver no solo las bondades de vuestro trabajo, sino también identificar otras posibles aplicaciones.

Edit: inb4 nice try CIA

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Calzeta

#631

Supongo que esto es lo más cercano: https://www.popularmechanics.com/military/weapons/a60308083/air-defense-system-lasers/

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c0b4c

#632 además de aplicaciones directas, no se te ocurren posibles aplicaciones de tecnologías derivadas de lo tuyo?

Por ejemplo, mejoras en plasma facing components de reactores de fusion pueden ser aplicadas a vehiculos de reentrada. Incluso un reactor de fusion podria utilizarse para testear materiales de reentry vehicles.

Yo pense en ello hace tiempo como fumada historica, y resulta que hay gente trabajando en eso:

1 mes después
c0b4c

Ustedes que trabajaron con láseres/óptica: @hda @calzeta . Estaba el otro día atendiendo un coloquio de Kimberly Budil, la directora del LLNL. El caso es que al final en el Q&A le preguntaron algo así como "How do you condition the optics?" (de NIF). Básicamente respondió que era top secret y que ella tampoco lo sabía muy bien.

He buscado un poco qué eso de optic conditioning y tal, y he encontrado este vídeo. Me puedo imaginar a qué se refiere, pero, ¿podríais desarrollar un poco más vosotros?

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hda

#634 Qué chulo el vídeo. La verdad es que yo ni idea de esto, a ver si @calzeta sabe :D

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Calzeta

#634 Pues, aparte de lo que se ve en el vídeo, que es mantener la óptica lo más limpia y libre de defectos posible (defectos = semillas de daño irreversible en fluencias altas) el laser conditioning es específicamente el irradiar la óptica con luz láser de menor fluencia, típicamente de menos a más aumentándola suavemente. Se sabe empíricamente que esto mejora la tolerancia a la exposición a alta fluencia, previene la formación de defectos.

Y remarco lo de empíricamente porque todavía no se explica por qué esto funciona: https://www.mdpi.com/2073-4352/13/3/477

Así que habrán hecho mucho ensayo y error en el NIF para encontrar la receta buena (qué longitud de onda usar, cómo depositar la luz, fluencias mínimas y máximas, la rampa...), normal que no lo quieran revelar. Esto se hace para láseres verdaderamente tochos, de los que hay pocos, los que manejaba yo y imagino que también @hda con limpiar la óptica con alcohol ultra-puro y un paño que no dejara residuos ya nos iba bien :). ¡Y siempre frotando en una sola dirección!

2 2 respuestas
hda

#636 qué interesante. Nunca me he tenido que enfrentar a eso, supongo que es más para confinamiento y fusión. En mi caso, y contodo, los BK7 terminaban creando núcleos tras el uso suficiente. ¿En qué potencia pico trabajabas tú, Calzeta?

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c0b4c

#636 brutal, no tenía ni idea. Muchas gracias por la explicación. El proceso me recuerda al recocido del acero, salvando las distancias.

Calzeta

#637 Potencia pico orden 0.1 TW (unos 5mJ y 35fs por pulso), la media idealmente 6W pero me daba con un canto en los dientes si sacaba 5W, estaba ya un poco mayor el cacharro...

Algunas ópticas se desgastaban bastante (y como te dejaras algo de polvo gl con la quemada). Bueno y en el cristal del amplificador tuvimos que realinear para que pasara por una parte más fresca.

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hda

Yo estaba con 1 mJ y 120 fs. Buena fiesta también. Recuerdo la primera vez que creé plasma XD

Ay, qué tiempos. Cómo echo de menos el laboratorio.

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pelusilla6

No se si da para hilo porque tengo 0 idea del tema

Al parecer pasamos a un récord de mantener plasma 6 min en vez de los 30 segundos anteriores.

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c0b4c

#641 aqui al parecer han conseguido 4 keV durante 364 secs. Pero EAST ya estuvo 1000s a 5 keV, sin inductive current drive (esto es importante para el steady state). Creo que WEST solo ha usado LHCD (i.e., tampoco ha usado inductive current drive). Pero esto ultimo es insider information asi que tampoco te puedo asegurar.
La noticia está en el tungsteno.

Los materiales de los cuales está compuesta la first-wall (la capa que da directamente al plasma) quieres que sean resistentes a la corrosion, a la temperatura, que no absorban hidrogeno, y que tengan numero atomico bajo. Es complejo de explicar y no me voy a explayar mucho, pero basicamente no quieres que se danye la pared y tampoco quieres que salten demasiadas particulas de la pared al plasma. Hay un 'sweet spot', aqui en verde:

JET por ejemplo hizo varios records con una 'first-wall' de grafito. El problema del grafito es que es poroso, y retenia mucho hidrogeno. Luego pasaron al berilio, porque no se corroia, no retiene tanto hidrogeno como el carbon y tiene un numero atomico bajo. ITER se disenyo con eso en mente, y JET en consecuencia cambio sus paredes a berillio. En 2022 se dieron cuenta que por algun extranyo motivo no podian alcanzar H-mode con plasmas de deuterio y tritio, e ITER dio marcha atras y decicio cambiar el berillio por tungsteno (asi funciona la ciencia).

El tungsteno tiene un numbero atomico bastante alto en comparacion al carbono o al berilio, asi que te puedes permitir pocas impurezas en el plasma. Pero si mejoras los sistemas de control y posicionamiento del plasma, y eres capaz de mitigar algunas inestabilidades... entonces puede que seas capaz de usar tungsteno :)

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pelusilla6

#642 Gracias!!! Así da gusto :)

Ves viable conseguir algo factible en las próximas décadas?

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c0b4c

#643 la pregunta del millón. Si hubiese respuesta no tendría trabajo.

Yo personalmente creo que hay trabajo que hacer, cosas que explorar. Cuando las exploremos, pues ya veremos XD

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