La Instalación Nacional de Ignición ( NIF ) es un dispositivo de investigación de fusión por confinamiento inercial (ICF) basado en láser , ubicado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California , Estados Unidos. La misión del NIF es lograr la ignición por fusión con alta ganancia de energía . Logró la primera instancia de fusión científica controlada con equilibrio en un experimento el 5 de diciembre de 2022, con un factor de ganancia de energía de 1,5. [1] [2] Apoya el mantenimiento y diseño de armas nucleares mediante el estudio del comportamiento de la materia en las condiciones que se encuentran dentro de las explosiones nucleares. [3]
NIF es el dispositivo ICF más grande y potente creado hasta la fecha. [4] El concepto básico de ICF es exprimir una pequeña cantidad de combustible para alcanzar la presión y temperatura necesarias para la fusión. "NIF alberga el láser más energético del mundo" . El láser calienta la capa exterior de una pequeña esfera. La energía es tan intensa que hace que la esfera implosione, exprimiendo el combustible del interior. La implosión alcanza una velocidad máxima de 350 km/s (0,35 mm/ns), [5] elevando la densidad del combustible de aproximadamente la del agua a unas 100 veces la del plomo . La entrega de energía y el proceso adiabático durante la implosión elevan la temperatura del combustible a cientos de millones de grados. A estas temperaturas, los procesos de fusión ocurren en el pequeño intervalo antes de que el combustible explote.
La construcción del NIF comenzó en 1997. El NIF se completó con cinco años de retraso y costó casi cuatro veces su presupuesto original. La construcción fue certificada completa el 31 de marzo de 2009 por el Departamento de Energía de EE. UU . [6] Los primeros experimentos a gran escala se realizaron en junio de 2009 [7] y los primeros "experimentos de ignición integrada" (que probaron la potencia del láser) se declararon completados en octubre de 2010. [8]
De 2009 a 2012, se llevaron a cabo experimentos en el marco de la Campaña Nacional de Ignición, con el objetivo de alcanzar la ignición justo después de que el láser alcanzara su máxima potencia, en algún momento de la segunda mitad de 2012. La campaña terminó oficialmente en septiembre de 2012, aproximadamente a 1 ⁄ 10 de la hora. condiciones necesarias para la ignición. [9] [10] A partir de entonces, NIF se ha utilizado principalmente para la ciencia de materiales y la investigación de armas. En 2021, tras mejoras en el diseño del objetivo de combustible, NIF produjo el 70% de la energía del láser, batiendo el récord establecido en 1997 por el reactor JET con un 67% y logrando un plasma ardiente . [11] El 5 de diciembre de 2022, después de nuevas mejoras técnicas, NIF alcanzó la "ignición", o punto de equilibrio científico , por primera vez, logrando un rendimiento energético del 154%. [12]
Los dispositivos de fusión por confinamiento inercial (ICF) utilizan energía intensa para calentar rápidamente las capas externas de un objetivo con el fin de comprimirlo. En una bomba H, esto lo proporciona un explosivo de fisión nuclear. En los dispositivos que no son de fisión, las fuentes de energía incluyen rayos láser y de partículas. [13]
El objetivo es una pequeña bolita esférica que contiene unos pocos miligramos de combustible de fusión, normalmente una mezcla de deuterio (D) y tritio (T), ya que esta composición tiene la temperatura de ignición más baja. [13]
Múltiples rayos láser calientan la superficie del gránulo hasta convertirlo en plasma , que explota lejos de la superficie. El resto del pellet es impulsado hacia adentro por todos lados, en un pequeño volumen de densidad extremadamente alta. La explosión en la superficie crea ondas de choque que viajan hacia el interior. En el centro del combustible, un pequeño volumen se calienta y comprime aún más. Cuando la temperatura y la densidad son lo suficientemente altas, se producen reacciones de fusión. [14] La energía debe entregarse rápidamente y distribuirse de manera extremadamente uniforme a través de la superficie exterior del objetivo para comprimir el combustible simétricamente. [15]
Las reacciones liberan partículas de alta energía, algunas de las cuales, principalmente partículas alfa , chocan con el combustible no fusionado y lo calientan aún más, lo que podría desencadenar una fusión adicional. Al mismo tiempo, el combustible también pierde calor debido a las pérdidas de rayos X y a los electrones calientes que abandonan la zona del combustible. Por lo tanto, la tasa de calentamiento alfa debe ser mayor que la tasa de pérdida, lo que se denomina bootstrapping . [16] Dadas las condiciones adecuadas (densidad, temperatura y duración suficientemente altas), el arranque da como resultado una reacción en cadena , que se quema hacia afuera desde el centro. Esto se conoce como ignición , que fusiona una porción importante del combustible y libera grandes cantidades de energía. [17]
En 1998, la mayoría de los experimentos de ICF habían utilizado controladores láser. Se han examinado otros impulsores, como los iones pesados impulsados por aceleradores de partículas . [18] [19]
A partir de 2004, NIF utilizó el método de operación de accionamiento indirecto, en el que el láser calienta un pequeño cilindro metálico que rodea la cápsula en su interior. El calor hace que el cilindro, conocido como hohlraum (en alemán, "habitación hueca", o cavidad), reemita la energía en forma de rayos X de frecuencia aún mayor , que están aún más uniformemente distribuidos y simétricos. Los sistemas experimentales, incluidos los láseres OMEGA y Nova , validaron este enfoque. [20] El alto poder del NIF respalda un objetivo mucho más amplio; el diseño básico del pellet tiene aproximadamente 2 mm de diámetro. Se enfría a unos 18 kelvin (-255 °C) y se recubre con una capa de combustible congelado de deuterio-tritio (DT). El interior hueco contiene una pequeña cantidad de gas DT. [21]
En un experimento típico, el láser genera 3 MJ de energía láser infrarroja de 4 posibles. Después de la conversión a UV quedan aproximadamente 1,5 MJ y otro 15 por ciento se pierde en el hohlraum. Alrededor del 15 por ciento de los rayos X resultantes, unos 150 kJ, son absorbidos por las capas exteriores del objetivo. [22] El acoplamiento entre la cápsula y los rayos X tiene pérdidas y, en última instancia, sólo se depositan entre 10 y 14 kJ de energía en el combustible. [23]
Los combustibles en el centro del objetivo se comprimen a una densidad de aproximadamente 1000 g/cm 3. [24] A modo de comparación, el plomo tiene una densidad de aproximadamente 11 g/cm 3 ). La presión equivale a 300 mil millones de atmósferas . [dieciséis]
Según simulaciones, se esperaba [ ¿cuándo? ] que se liberarían aproximadamente 20 MJ de energía de fusión, lo que daría como resultado una ganancia neta de energía de fusión, denotada como Q , de aproximadamente 15 (energía de fusión saliente/energía del láser UV entrante). [22] Se espera que las mejoras tanto en el sistema láser como en el diseño del hohlraum mejoren la energía absorbida por la cápsula a aproximadamente 420 kJ (y por lo tanto quizás de 40 a 50 en el combustible mismo), que, a su vez, podría generar hasta 100 kJ. 150 MJ de energía de fusión. [24] El diseño básico permite un máximo de aproximadamente 45 MJ de liberación de energía de fusión, debido al diseño de la cámara objetivo. [25] Esto es el equivalente a aproximadamente 11 kg de TNT explotando. [26] Las simulaciones sugieren que una implosión en el mejor de los casos producirá una energía máxima de 7 MJ, muy por debajo del límite físico de la cámara. [27]
En 1996, estas energías de salida eran inferiores a los 400 MJ [28] de energía en los condensadores del sistema que alimentan los amplificadores láser. La eficiencia neta de conexión a la pared de NIF (energía del láser UV dividida por la energía requerida para bombear los láseres desde una fuente externa) sería inferior al uno por ciento, y la eficiencia total de la pared a la fusión es inferior al 10% en el mejor de los casos. Para que sea útil para la producción de energía, la producción de fusión debe ser al menos un orden de magnitud mayor que esta entrada. Los sistemas comerciales de fusión por láser utilizarían láseres de estado sólido bombeados por diodos mucho más eficientes , donde se han demostrado eficiencias de enchufe de pared del 10 por ciento, y se esperaban eficiencias del 16 al 18 por ciento con conceptos avanzados en desarrollo en 1996. [29]
A partir de 2010, el NIF tenía como objetivo crear un único destello de luz máximo de 500 teravatios (TW) que alcanzara el objetivo desde numerosas direcciones en unos pocos picosegundos . El diseño utiliza 192 líneas de luz en un sistema paralelo de láseres de vidrio de fosfato dopados con neodimio y bombeados por lámparas de destello . [30]
Para garantizar que la salida de las líneas de luz sea uniforme, el láser se amplifica desde una única fuente en el Sistema de Láser de Inyección (ILS). Esto comienza con un destello de baja potencia de luz infrarroja de 1053 nanómetros (nm) generado en un láser de fibra óptica dopado con iterbio denominado Master Oscillator. [31] Su luz se divide y se dirige a 48 módulos preamplificadores (PAM). Cada PAM lleva a cabo un proceso de amplificación de dos etapas mediante lámparas de flash de xenón . La primera etapa es un amplificador regenerativo en el que el pulso circula de 30 a 60 veces, aumentando su energía de nanojulios a decenas de milijulios. La segunda etapa envía la luz cuatro veces a través de un circuito que contiene un amplificador de vidrio de neodimio similar (pero mucho más pequeño) a los utilizados en las líneas de luz principales, aumentando los milijulios a aproximadamente 6 julios. Según LLNL, el diseño de los PAM fue uno de los principales desafíos. Las mejoras posteriores les permitieron superar sus objetivos de diseño iniciales. [32]
La amplificación principal se realiza en una serie de amplificadores de vidrio ubicados en un extremo de las líneas de luz. Antes de encenderse, los amplificadores son bombeados ópticamente por un total de 7.680 lámparas de flash. Las lámparas funcionan con una batería de condensadores que almacena 400 MJ (110 kWh). Cuando el frente de onda pasa a través de ellos, los amplificadores liberan al haz parte de la energía almacenada en ellos. Los haces se envían a través del amplificador principal cuatro veces, mediante un interruptor óptico ubicado en una cavidad reflejada. Estos amplificadores aumentan los 6 J originales a 4 MJ nominales. [14] Dada la escala de tiempo de unos pocos nanosegundos, la potencia UV máxima entregada al objetivo alcanza los 500 TW. [33]
Cerca del centro de cada línea de luz, y ocupando la mayor parte de la longitud total, se encuentran los filtros espaciales . Consisten en tubos largos con pequeños telescopios en el extremo que enfocan el haz en un pequeño punto en el centro del tubo, donde una máscara corta cualquier luz parásita fuera del punto focal. Los filtros garantizan que la imagen del haz sea extremadamente uniforme. Los filtros espaciales fueron un gran paso adelante. Fueron introducidos en el láser Cyclops , un experimento anterior de LLNL. [34]
La longitud de un extremo a otro del camino que recorre el rayo láser, incluidos los interruptores, es de aproximadamente 1.500 metros (4.900 pies). Los diversos elementos ópticos en las líneas de luz generalmente están empaquetados en Unidades Reemplazables en Línea (LRU), cajas estandarizadas del tamaño de una máquina expendedora que se pueden sacar de la línea de luz para reemplazarlas desde abajo. [35]
Una vez completada la amplificación, la luz vuelve a la línea de luz, desde donde corre hasta el otro extremo del edificio hasta la cámara objetivo. La cámara objetivo es una esfera de acero de varias piezas de 10 metros de diámetro (33 pies) que pesa 130.000 kilogramos (290.000 libras). [36] Justo antes de llegar a la cámara objetivo, la luz se refleja en los espejos del patio de maniobras y del área objetivo para alcanzar el objetivo desde diferentes direcciones. Dado que la longitud del camino desde el oscilador maestro hasta el objetivo es diferente para cada línea de luz, se utiliza óptica para retrasar la luz y garantizar que todas lleguen al centro con unos pocos picosegundos de diferencia entre sí. [37]
Uno de los últimos pasos antes de llegar a la cámara objetivo es convertir la luz infrarroja (IR) a 1053 nm en ultravioleta (UV) a 351 nm en un dispositivo conocido como convertidor de frecuencia . [38] Están hechos de láminas delgadas (de aproximadamente 1 cm de espesor) cortadas de un solo cristal de dihidrógenofosfato de potasio . Cuando la luz de 1053 nm (IR) pasa a través de la primera de estas dos láminas, la suma de frecuencias convierte una gran fracción de la luz en luz de 527 nm (verde). Al pasar a través de la segunda hoja, la combinación de frecuencias convierte gran parte de la luz de 527 nm y la luz restante de 1053 nm en luz de 351 nm (UV). La luz infrarroja (IR) es mucho menos efectiva que la UV para calentar los objetivos, porque la IR se acopla más fuertemente con electrones calientes que absorben una cantidad considerable de energía e interfieren con la compresión. El proceso de conversión puede alcanzar eficiencias máximas de alrededor del 80 por ciento para un pulso láser que tiene una forma temporal plana , pero la forma temporal necesaria para la ignición varía significativamente durante la duración del pulso. El proceso de conversión real tiene una eficiencia de aproximadamente el 50 por ciento, lo que reduce la energía entregada a 1,8 MJ nominales. [39]
A partir de 2010, un aspecto importante de cualquier proyecto de investigación del ICF era garantizar que los experimentos pudieran realizarse en el momento oportuno. Los dispositivos anteriores generalmente tenían que enfriarse durante muchas horas para permitir que las lámparas de destello y el cristal láser recuperaran su forma después del disparo (debido a la expansión térmica), lo que limitaba su uso a uno o menos disparos por día. Uno de los objetivos del NIF ha sido reducir este tiempo a menos de cuatro horas, para permitir 700 despidos al año. [40]
El NIF también está explorando nuevos tipos de objetivos. Los experimentos anteriores generalmente utilizaban abladores de plástico , típicamente poliestireno (CH). Los objetivos NIF se construyen recubriendo una forma de plástico con una capa de berilio pulverizado o una aleación de berilio-cobre y luego oxidando el plástico fuera del centro. [41] [42] Los objetivos de berilio ofrecen mayores eficiencias de implosión a partir de entradas de rayos X. [43]
Aunque NIF se diseñó principalmente como un dispositivo de accionamiento indirecto, la energía del láser en 2008 era lo suficientemente alta como para usarse como un sistema de accionamiento directo, donde el láser brilla directamente sobre el objetivo sin conversión a rayos X. Se estimó que la potencia entregada por los rayos UV NIF era más que suficiente para provocar la ignición, lo que permitió ganancias de energía de fusión de aproximadamente 40 veces, algo más que el sistema de propulsión indirecta. [44]
A partir de 2005, implosiones a escala en el láser OMEGA y simulaciones por computadora mostraron que el NIF era capaz de encenderse usando una configuración de accionamiento polar directo (PDD) donde el objetivo era irradiado directamente por el láser solo desde arriba y desde abajo, sin cambios en el NIF. disposición de la línea de luz. [45]
A partir de 2005, otros objetivos, llamados objetivos de Saturno, fueron diseñados específicamente para reducir la anisotropía y mejorar la implosión. [46] Cuentan con un pequeño anillo de plástico alrededor del "ecuador" del objetivo, que se convierte en plasma cuando es golpeado por el láser. Parte de la luz láser se refracta a través de este plasma hacia el ecuador del objetivo, igualando el calentamiento. Se cree que es posible el encendido NIF con ganancias de poco más de 35 veces, lo que produce resultados casi tan buenos como el enfoque de accionamiento directo totalmente simétrico. [45]
La historia del ICF en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California , comenzó con el físico John Nuckolls , quien comenzó a considerar el problema después de una reunión en 1957 organizada allí por Edward Teller . Durante estas reuniones surgió la idea más tarde conocida como PACER . PACER imaginó la explosión de pequeñas bombas de hidrógeno en grandes cavernas para generar vapor que se convertiría en energía eléctrica. Después de identificar los problemas con este enfoque, Nuckolls se preguntó qué tan pequeña se podría fabricar una bomba que aún generara energía neta positiva. [47]
Una bomba de hidrógeno típica tiene dos partes: una bomba de fisión basada en plutonio conocida como primaria , y una disposición cilíndrica de combustibles de fusión conocida como secundaria . El primero libera rayos X, que quedan atrapados dentro de la carcasa de la bomba. Calientan y comprimen el secundario hasta que se enciende. El secundario consta de combustible de deuteruro de litio (LiD), que requiere una fuente de neutrones externa. Normalmente tiene la forma de una pequeña "bujía" de plutonio en el centro del combustible. La idea de Nuckolls era explorar qué tan pequeño podría hacerse el secundario y qué efectos tendría esto sobre la energía necesaria del primario para provocar la ignición. El cambio más simple es reemplazar el combustible LiD con gas DT, eliminando la necesidad de la bujía. Esto permite secundarios de cualquier tamaño: a medida que el secundario se contrae, también lo hace la cantidad de energía necesaria para la ignición. A nivel de miligramos, los niveles de energía comenzaron a acercarse a los disponibles a través de varios dispositivos conocidos. [47]
A principios de la década de 1960, Nuckolls y varios otros diseñadores de armas habían desarrollado los esquemas de ICF. El combustible DT se colocaría en una pequeña cápsula, diseñada para ablación rápidamente cuando se calienta y así maximizar la compresión y la formación de ondas de choque. Esta cápsula se colocaría dentro de un caparazón diseñado, el hohlraum, que actúa como la carcasa de la bomba. El hohlraum no tuvo que ser calentado con rayos X; Se podía utilizar cualquier fuente de energía siempre que proporcionara suficiente energía para calentar el hohlraum y producir rayos X. Lo ideal sería que la fuente de energía estuviera ubicada a cierta distancia, para aislar mecánicamente ambos extremos de la reacción. Se podría utilizar una pequeña bomba atómica como fuente de energía, como en el caso de una bomba de hidrógeno, pero lo ideal sería utilizar fuentes de energía más pequeñas. Utilizando simulaciones por computadora, los equipos estimaron que se necesitarían alrededor de 5 MJ de energía del primario, generando un haz de 1 MJ. [47] Para poner esto en perspectiva, una pequeña fisión primaria (0,5 kt) libera 2 TJ. [48] [49] [50]
Mientras Nuckolls y LLNL trabajaban en conceptos basados en hohlraum, el físico de UCSD Keith Brueckner trabajaba de forma independiente en el impulso directo. A principios de la década de 1970, Brueckner formó KMS Fusion para comercializar este concepto. Esto provocó una intensa rivalidad entre KMS y los laboratorios de armas. Anteriormente ignorado, el ICF se convirtió en un tema candente y la mayoría de los laboratorios comenzaron a trabajar en el ICF. [47] LLNL decidió concentrarse en láseres de vidrio, mientras que otras instalaciones estudiaron láseres de gas que utilizan dióxido de carbono (por ejemplo, ANTARES, Laboratorio Nacional de Los Álamos ) o KrF (por ejemplo, láser Nike , Laboratorio de Investigación Naval ). [51]
A lo largo de estas primeras etapas, gran parte de la comprensión del proceso de fusión fue el resultado de simulaciones por computadora, principalmente LASNEX . LASNEX simplificó la reacción a una aproximación bidimensional, que era todo lo que era posible con la potencia informática disponible. LASNEX estimó que los controladores láser en el rango de kJ podrían alcanzar una ganancia baja, lo que se encontraba dentro del estado de la técnica. [47] Esto llevó al proyecto láser Shiva que se completó en 1977. Shiva estuvo muy por debajo de sus objetivos. Las densidades alcanzadas fueron miles de veces menores de lo previsto. Esto se debió a problemas con la forma en que el láser entregaba calor al objetivo. La mayor parte de su energía energizó a los electrones en lugar de toda la masa de combustible. Otros experimentos y simulaciones demostraron que este proceso podría mejorarse drásticamente utilizando longitudes de onda más cortas. [52]
Nuevas actualizaciones de los programas de simulación, que tenían en cuenta estos efectos, predijeron que un diseño diferente alcanzaría la ignición. Este sistema tomó la forma del láser Nova de 20 haces y 200 kJ . Durante la fase de construcción, Nuckolls encontró un error en sus cálculos y una revisión de octubre de 1979 presidida por el ex director de LLNL, John S. Foster Jr., confirmó que Nova no alcanzaría la ignición. Se modificó a un diseño más pequeño de 10 haces que convirtió la luz a 351 nm y aumentó la eficiencia del acoplamiento. [53] Nova pudo entregar alrededor de 30 kJ de energía láser UV, aproximadamente la mitad de lo esperado, principalmente debido al daño óptico en la óptica de enfoque final. Incluso a esos niveles, estaba claro que las predicciones sobre la producción de fusión estaban equivocadas; Incluso con las potencias limitadas disponibles, los resultados de la fusión estuvieron muy por debajo de las predicciones. [ cita necesaria ]
Cada experimento demostró que se seguía subestimando la energía necesaria para alcanzar la ignición. El Departamento de Energía (DOE) decidió que la experimentación directa era la mejor manera de resolver el problema, y en 1978 comenzaron una serie de experimentos subterráneos en el sitio de pruebas de Nevada que utilizaban pequeñas bombas nucleares para iluminar objetivos ICF. Las pruebas fueron conocidas como Halite (LLNL) y Centurion (LANL). [54]
El concepto básico detrás de las pruebas se desarrolló en la década de 1960 como una forma de desarrollar ojivas para misiles antibalísticos . Se descubrió que las bombas que explotaban fuera de la atmósfera emitían ráfagas de rayos X que podían dañar una ojiva enemiga a larga distancia. Para probar la eficacia de este sistema y desarrollar contramedidas para proteger las ojivas estadounidenses, la Agencia de Apoyo Atómico de Defensa desarrolló un sistema que colocaba los objetivos al final de largos túneles, detrás de puertas de cierre rápido. Las puertas fueron programadas para cerrarse en el breve período entre la llegada de los rayos X y la posterior explosión. Esto salvó al vehículo de reentrada (RV) de daños por explosión y permitió que fueran inspeccionados. [54]
Las pruebas ICF utilizaron el mismo sistema, reemplazando los RV por hohlraums. Cada prueba iluminó simultáneamente muchos objetivos, cada uno a una distancia diferente de la bomba para probar el efecto de la variación de la iluminación. Otra cuestión era qué tamaño debía tener el conjunto combustible para que el combustible se autocalentara a partir de las reacciones de fusión y así alcanzara la ignición. Los datos iniciales estuvieron disponibles a mediados de 1984 y las pruebas cesaron en 1988. Se logró el encendido por primera vez durante estas pruebas. La cantidad de energía y el tamaño de los objetivos de combustible necesarios para alcanzar la ignición fueron mucho mayores de lo previsto. [55] Durante este mismo período, comenzaron los experimentos en Nova utilizando objetivos similares para comprender su comportamiento bajo iluminación láser, lo que permitió una comparación directa con las pruebas de bombas. [56]
Estos datos sugirieron que se necesitarían alrededor de 10 MJ de energía de rayos X para alcanzar la ignición, mucho más de lo que se había calculado anteriormente. [55] [57] [58] [59] Si esos rayos X se crean emitiendo un láser IR a un hohlraum, como en Nova o NIF, entonces se requeriría muchísimo más energía láser, del orden de 100 MJ. [55]
Esto desencadenó un debate en la comunidad de la ICF. [55] Un grupo sugirió un intento de construir un láser de este poder; Leonardo Mascheroni y Claude Phipps diseñaron un nuevo tipo de láser de fluoruro de hidrógeno bombeado por electrones de alta energía y que alcanza el umbral de 100 MJ. Otros utilizaron los mismos datos y nuevas versiones de sus simulaciones por computadora para sugerir que una configuración cuidadosa del pulso láser y una mayor distribución de los rayos de manera más uniforme podrían lograr la ignición con un láser con una potencia de entre 5 y 10 MJ. [60] [61]
Estos resultados llevaron al DOE a solicitar una instalación ICF militar personalizada denominada "Instalación de Microfusión de Laboratorio" (LMF). LMF utilizaría un controlador del orden de 10 MJ, lo que proporcionaría rendimientos de fusión de entre 100 y 1000 MJ. Una revisión de este concepto realizada entre 1989 y 1990 por la Academia Nacional de Ciencias sugirió que LMF era demasiado ambiciosa y que era necesario explorar más a fondo la física fundamental. Recomendaron más experimentos antes de intentar pasar a un sistema de 10 MJ. Sin embargo, los autores señalaron: "De hecho, si resultase que se necesita un controlador de 100 MJ para el encendido y la ganancia, habría que repensar todo el enfoque y la justificación de la ICF". [62]
En 1992, se estimaba que la instalación de laboratorio de microfusión costaba alrededor de mil millones de dólares. [63] LLNL presentó inicialmente un diseño con un controlador de 5 MJ 350 nm (UV) que sería capaz de alcanzar un rendimiento de aproximadamente 200 MJ, que era suficiente para alcanzar la mayoría de los objetivos de LMF. Se estimó que ese programa costaría alrededor de $ 600 millones. Dólares del año fiscal 1989. Se pagarían 250 millones de dólares adicionales para actualizarlo a 1.000 MJ completos. El total superaría los mil millones de dólares para cumplir con todas las metas solicitadas por el DOE. [63]
La revisión de NAS condujo a una reevaluación de estos planes y, en julio de 1990, LLNL respondió con la mejora Nova, que reutilizaría la mayor parte de Nova, junto con las instalaciones adyacentes de Shiva. El sistema resultante tendría una potencia mucho menor que el concepto LMF, con un controlador de aproximadamente 1 MJ. [64] El nuevo diseño incluía características que avanzaban en lo último en tecnología en la sección del controlador, incluido el paso múltiple en los amplificadores principales y 18 líneas de luz (en lugar de 10) que se dividieron en 288 "haces" a medida que ingresaban al objetivo. área. Los planes requerían la instalación de dos bancos principales de líneas de luz, uno en la sala de líneas de luz Nova existente y el otro en el edificio más antiguo de Shiva al lado, extendiéndose a través de su bahía láser y el área objetivo hasta un área objetivo Nova mejorada. Los láseres producirían unos 500 TW en un pulso de 4 ns. Se esperaba que las actualizaciones produjeran rendimientos de fusión de entre 2 y 10 MJ. Las estimaciones iniciales de 1992 estimaban que la construcción costaría alrededor de 400 millones de dólares, y la construcción se llevó a cabo entre 1995 y 1999. [63]
A lo largo de este período, el fin de la Guerra Fría provocó cambios dramáticos en la financiación y las prioridades de la defensa. El apoyo político a las armas nucleares disminuyó y los acuerdos sobre armas llevaron a una reducción en el número de ojivas y menos trabajo de diseño. Estados Unidos se enfrentaba a la perspectiva de perder una generación de diseñadores de armas nucleares capaces de mantener los arsenales existentes o diseñar nuevas armas. [65] Al mismo tiempo, en 1996 se firmó el Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (CNTB), que prohibiría todos los ensayos críticos y dificultaría el desarrollo de nuevas generaciones de armas nucleares.
De estos cambios surgió el Programa de Gestión y Administración de Arsenales (SSMP), que, entre otras cosas, incluía fondos para el desarrollo de métodos para diseñar y construir armas nucleares sin tener que probarlas explosivamente. En una serie de reuniones que comenzaron en 1995, se formó un acuerdo entre los laboratorios para dividir los esfuerzos del SSMP. Una parte importante de esto sería la confirmación de modelos informáticos mediante experimentos ICF de bajo rendimiento. La actualización Nova era demasiado pequeña para usarla en estos experimentos. [66] [a] Un rediseño maduró hasta convertirse en NIF en 1994. El costo estimado del proyecto se mantuvo en casi mil millones de dólares y se completó en 2002. [67]
A pesar del acuerdo, el gran costo del proyecto combinado con la finalización de proyectos similares en otros laboratorios dio lugar a comentarios críticos por parte de científicos de otros laboratorios, en particular de los Laboratorios Nacionales Sandia . En mayo de 1997, el científico de fusión de Sandia, Rick Spielman, declaró públicamente que el NIF "prácticamente no tenía ninguna revisión interna por pares sobre las cuestiones técnicas" y que "Livermore esencialmente eligió el panel para revisarse ellos mismos". [68] Un gerente retirado de Sandia, Bob Puerifoy, fue incluso más directo que Spielman: "NIF no tiene valor... no puede usarse para mantener las reservas, punto". [69] Ray Kidder , uno de los desarrolladores originales del concepto ICF en LLNL, también fue muy crítico. Afirmó en 1997 que su objetivo principal era "reclutar y mantener un equipo de teóricos y experimentadores" y que si bien algunos de los datos experimentales resultarían útiles para el diseño de armas, las diferencias en la configuración experimental limitan su relevancia. "Parte de la física es la misma, pero los detalles, 'dónde está el diablo', son bastante diferentes. Por lo tanto, también sería erróneo suponer que el NIF podrá apoyar a largo plazo a un equipo de diseñadores e ingenieros de armas. con una competencia de diseño detallado comparable a la de aquellos que ahora trabajan en los laboratorios de diseño de armas". [70]
En 1997, Victor Reis, subsecretario de Programas de Defensa dentro del DOE y arquitecto jefe del SSMP defendió el programa diciendo al Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes de EE.UU. que el NIF estaba "diseñado para producir, por primera vez en un laboratorio, condiciones de temperatura y densidad de Materia cercana a las que ocurren en la detonación de armas nucleares. La capacidad de estudiar el comportamiento de la materia y la transferencia de energía y radiación en estas condiciones es clave para comprender la física básica de las armas nucleares y predecir su desempeño sin pruebas nucleares subterráneas. " [71] En 1998, dos paneles JASON, compuestos por expertos científicos y técnicos, declararon que el NIF es el más valioso científicamente de todos los programas propuestos para la administración de reservas con base científica. [72]
A pesar de las críticas iniciales, Sandia, así como Los Alamos, apoyaron el desarrollo de muchas tecnologías NIF, [73] y ambos laboratorios más tarde [ ¿cuándo? ] se asociaron con el NIF en la Campaña Nacional Ignición. [74]
El trabajo en el NIF comenzó con un demostrador de línea de luz única, Beamlet. Beamlet operó con éxito entre 1994 y 1997. Luego fue enviado a los Laboratorios Nacionales Sandia como fuente de luz en su máquina Z. Luego siguió un demostrador de tamaño real, en AMPLAB, que comenzó a operar en 1997. [75] La inauguración oficial en el sitio principal del NIF fue el 29 de mayo de 1997. [76]
En ese momento, el DOE estimaba que el NIF costaría aproximadamente 1.100 millones de dólares y otros 1.000 millones de dólares para investigaciones relacionadas, y estaría completo en 2002. [77] Más tarde, en 1997, el DOE aprobó una financiación adicional de 100 millones de dólares e impulsó la fecha de funcionamiento se remonta a 2004. Todavía en 1998, los documentos públicos de LLNL indicaban que el precio total era de 1.200 millones de dólares, y los primeros ocho láseres entraron en funcionamiento en 2001 y se completaron por completo en 2003. [78]
La escala física de las instalaciones por sí sola hizo que el proyecto de construcción fuera un desafío. Cuando se completó la "instalación convencional" (la estructura del láser) en 2001, se habían excavado más de 210.000 yardas cúbicas de tierra, se habían vertido más de 73.000 yardas cúbicas de concreto, se habían vertido 7.600 toneladas de barras de refuerzo de acero Se habían colocado y se habían erigido más de 5.000 toneladas de acero estructural. Para aislar el sistema láser de las vibraciones, los cimientos de cada bahía de láser se independizaron del resto de la estructura. Las losas de tres pies de espesor, 420 pies de largo y 80 pies de ancho requirieron vertidos continuos de concreto para cumplir con sus especificaciones. [79]
En noviembre de 1997, una tormenta de El Niño arrojó dos pulgadas de lluvia en dos horas, inundando el sitio del NIF con 200.000 galones de agua sólo tres días antes del vertido programado de los cimientos. La tierra estaba tan empapada que el marco del muro de contención se hundió seis pulgadas, lo que obligó al equipo a desmontarlo y volver a montarlo. [79] La construcción se detuvo en diciembre de 1997, cuando se descubrieron huesos de mamut de 16.000 años de antigüedad . Se llamó a paleontólogos para extraer y preservar los huesos, lo que retrasó la construcción cuatro días. [80]
Surgió una variedad de desafíos de investigación y desarrollo, tecnología e ingeniería, como la creación de una capacidad de fabricación de óptica para suministrar el vidrio láser para la óptica de 7.500 metros de tamaño del NIF. Se desarrollaron técnicas de acabado, recubrimiento y medición óptica de última generación para resistir los láseres de alta energía de NIF, al igual que métodos para amplificar los rayos láser a los niveles de energía necesarios. [81] Entre las innovaciones tecnológicas desarrolladas por NIF se encontraban vidrio de vertido continuo, cristales de rápido crecimiento, interruptores ópticos innovadores y espejos deformables. [82]
Sandia, con amplia experiencia en suministro de energía pulsada, diseñó los bancos de capacitores utilizados para alimentar las lámparas de destello, completando la primera unidad en octubre de 1998. Para sorpresa de todos, los Módulos de Acondicionamiento de Energía Pulsada (PCM) sufrieron fallas en los capacitores que provocaron explosiones. Esto requirió un rediseño del módulo para contener los escombros, pero como el concreto ya se había vertido, los nuevos módulos quedaron tan apretados que el mantenimiento en el lugar fue imposible. Siguió otro rediseño, esta vez permitiendo que los módulos se retiraran de las bahías para realizarles mantenimiento. [53] Los problemas continuos retrasaron aún más las operaciones y, en septiembre de 1999, un informe actualizado del DOE indicó que el NIF necesitaba hasta 350 millones de dólares más y que su finalización no se produciría hasta 2006. [77]
Durante todo este periodo los problemas con el NIF no fueron reportados a lo largo de la cadena de gestión. En 1999, el entonces Secretario de Energía, Bill Richardson, informó al Congreso que el NIF cumplía los plazos y el presupuesto, como habían informado los líderes del proyecto. En agosto de ese año se reveló que ninguna de las afirmaciones se acercaba a la verdad. [83] Como señalaría más tarde la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO), "Además, el ex director de láser del Laboratorio, que supervisó el NIF y todas las demás actividades láser, aseguró a los gerentes del Laboratorio, al DOE, a la universidad y al Congreso que el proyecto NIF era tenía fondos y personal adecuados y continuaba dentro del costo y el cronograma, incluso cuando se le informó sobre evidencia clara y creciente de que el NIF tenía serios problemas". [77] Un grupo de trabajo del DOE informó a Richardson en enero de 2000 que "las organizaciones del proyecto NIF no implementaron procedimientos y procesos de gestión de programas y proyectos acordes con un importante proyecto de investigación y desarrollo... [y que] ...nadie obtiene una calificación aprobatoria en Gestión del NIF: ni la oficina de Programas de Defensa del DOE, ni el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ni la Universidad de California". [84]
Dados los problemas presupuestarios, el Congreso de Estados Unidos solicitó una revisión independiente de la GAO. En agosto de 2000 entregaron un informe crítico en el que se estimaba que el coste probablemente ascendería a 3.900 millones de dólares, incluida la investigación y el desarrollo, y que era poco probable que las instalaciones estuvieran terminadas a tiempo. [77] [85] El informe señaló problemas de gestión de los sobrecostos y criticó el programa por no presupuestar dinero para la fabricación de objetivos, incluyéndolo en los costos operativos en lugar de los de desarrollo. [83]
En 2000, el DOE inició una "revisión de referencia" integral debido a retrasos técnicos y problemas de gestión del proyecto, y ajustó el cronograma y el presupuesto en consecuencia. John Gordon , Administrador Nacional de Seguridad Nuclear, afirmó: "Hemos preparado un cronograma y un costo ascendente detallado para completar el proyecto NIF... La revisión independiente respalda nuestra posición de que el equipo de gestión del NIF ha logrado avances significativos y ha resuelto problemas anteriores". [86] El informe revisó su estimación presupuestaria a 2.250 millones de dólares, sin incluir la investigación y el desarrollo relacionados, lo que lo elevó a 3.300 millones de dólares en total, y retrasó la fecha de finalización hasta 2006 y las primeras líneas entraron en funcionamiento en 2004. [ 87] [88] El informe de preparación del año siguiente elevó el presupuesto a 4.200 millones de dólares y la fecha de finalización hasta 2008.
El proyecto consiguió un nuevo equipo de gestión [89] [90] en septiembre de 1999, encabezado por George Miller , quien fue nombrado director asociado interino de láseres. Ed Moses , ex director del programa de separación de isótopos por láser de vapor atómico (AVLIS) en LLNL, se convirtió en director de proyectos del NIF. Posteriormente, la gestión del NIF recibió muchas críticas positivas y el proyecto cumplió con los presupuestos y cronogramas aprobados por el Congreso. En octubre de 2010, el proyecto fue nombrado "Proyecto del año" por el Project Management Institute , que citó al NIF como un "ejemplo estelar de cómo la excelencia en la gestión de proyectos aplicada correctamente puede reunir equipos globales para ejecutar un proyecto de esta escala e importancia de manera eficiente". ". [91]
En mayo de 2003, el NIF logró la "primera luz" en un haz de cuatro haces, produciendo un pulso IR de 10,4 kJ en una sola línea de luz. [40] En 2005, los primeros ocho rayos produjeron 153 kJ de IR, eclipsando a OMEGA como el láser de mayor energía del planeta (por pulso). En enero de 2007, todas las LRU de la Sala del Oscilador Maestro (MOOR) estaban completas y se había instalado la sala de ordenadores. En agosto de 2007, se habían completado y puesto en servicio 96 líneas láser, y "ahora se ha disparado una energía infrarroja total de más de 2,5 megajulios. Esto es más de 40 veces lo que normalmente operaba el láser Nova en el momento en que era el láser más grande del mundo". . [92]
En 2005, una revisión independiente realizada por el Grupo Asesor de Defensa JASON que fue en general positiva, concluyó que "los desafíos científicos y técnicos en una actividad tan compleja sugieren que el éxito en los primeros intentos de ignición en 2010, si bien es posible, es poco probable". [93] El 26 de enero de 2009, se instaló la unidad reemplazable de línea final (LRU), [94] completando extraoficialmente la construcción. [95] El 26 de febrero de 2009, NIF disparó los 192 rayos láser a la cámara objetivo. [96] El 10 de marzo de 2009, NIF se convirtió en el primer láser en romper la barrera de los megajulios, entregando 1,1 MJ de luz ultravioleta, conocida como 3ω (de la generación del tercer armónico ), al centro de la cámara objetivo en un pulso de ignición con forma. [97] El láser principal entregó 1,952 MJ de IR. [98]
El 29 de mayo de 2009, se inauguró el NIF en una ceremonia a la que asistieron miles de personas. [99] Los primeros disparos láser contra un objetivo de hohlraum se realizaron a finales de junio. [7]
El 28 de enero de 2010, NIF informó la entrega de un pulso de 669 kJ a un hohlraum de oro , batiendo récords en entrega de energía láser, y el análisis sugirió que la interferencia sospechada por el plasma generado no sería un problema para iniciar una reacción de fusión. [100] [101] Debido al tamaño de los hohlraums de prueba, las interacciones láser/plasma produjeron rejillas de plasma-óptica, que actuaban como pequeños prismas, que producían una unidad de rayos X simétrica en la cápsula dentro del hohlraum. [101]
Después de alterar gradualmente la longitud de onda del láser, los científicos comprimieron una cápsula esférica de manera uniforme y la calentaron a 3,3 millones de Kelvin (285 eV). [102] La cápsula contenía gas enfriado criogénicamente, que actuaba como sustituto de las cápsulas de combustible de deuterio y tritio que se utilizarían más adelante. [101] El líder del grupo de física de plasma, Siegfried Glenzer, dijo que podían mantener las capas de combustible precisas necesarias en el laboratorio, pero aún no dentro del sistema láser. [102]
En enero de 2010, el NIF alcanzó 1,8 megajulios. Luego era necesario equipar la cámara objetivo con escudos para bloquear los neutrones . [100]
Una vez terminada la construcción principal, el NIF inició su Campaña Nacional de Ignición (NIC) para alcanzar la ignición. En ese momento, aparecieron artículos en revistas científicas que afirmaban que la ignición era inminente. Scientific American abrió un artículo de revisión de 2010 con la afirmación "La ignición está cerca ahora. Dentro de uno o dos años..." [103]
La primera prueba se realizó el 8 de octubre de 2010 a poco más de 1 MJ. Sin embargo, los problemas ralentizaron el avance hacia energías láser de nivel de ignición en el rango de 1,4 a 1,5 MJ. [ cita necesaria ]
Un problema era la posibilidad de daños por sobrecalentamiento debido a una mayor concentración de energía en los componentes ópticos. [104] Otros problemas incluyeron problemas con la colocación de capas de combustible dentro del objetivo y pequeñas cantidades de polvo en la superficie de la cápsula. [105]
El nivel de poder siguió aumentando y los objetivos se volvieron más sofisticados. Luego aparecieron diminutas cantidades de vapor de agua en la cámara objetivo y se congelaron en las ventanas en los extremos de los hohlraums, provocando una implosión asimétrica. Esto se resolvió agregando una segunda capa de vidrio en cada extremo, creando de hecho una ventana contra tormentas . [105]
Los disparos se detuvieron de febrero a abril de 2011 para realizar experimentos con materiales SSMP. Luego se actualizó el NIF, mejorando los instrumentos de diagnóstico y medición. Se agregó el sistema de Capacidad Radiográfica Avanzada (ARC), que utiliza 4 de los 192 haces del NIF como luz de fondo para obtener imágenes de la secuencia de implosión. ARC es esencialmente un láser de clase petavatio con una potencia máxima que supera los mil billones (10 15 ) de vatios. Está diseñado para producir rayos X más brillantes, más penetrantes y de mayor energía. ARC se convirtió en el láser de pulso corto de mayor energía del mundo, capaz de crear pulsos láser de duración de picosegundos para producir rayos X energéticos en el rango de 50 a 100 keV. [106]
Las pruebas de NIC se reiniciaron en mayo de 2011 con el objetivo de cronometrar con mayor precisión las cuatro ondas de choque láser que comprimen el objetivo de fusión. [ cita necesaria ]
En enero de 2012, Mike Dunne, director del programa de energía de fusión láser del NIF, predijo que la ignición se lograría en el NIF en octubre. [107] En el mismo mes, el NIF disparó un récord de 57 tiros. [108] El 15 de marzo, NIF produjo un pulso láser con 411 TW de potencia máxima. [109] El 5 de julio, produjo un pulso más corto de 1,85 MJ y una potencia aumentada de 500 TW. [110]
La NIC se revisó periódicamente. La sexta revisión se publicó el 19 de julio de 2012. [111] El informe elogió la calidad de la instalación: láseres, ópticas, objetivos, diagnósticos y operaciones. Sin embargo:
Además, el informe expresó profunda preocupación de que las brechas entre el rendimiento observado y los códigos de simulación implicaran que los códigos actuales eran de utilidad limitada. Específicamente, encontraron una falta de capacidad predictiva del impulso de radiación hacia la cápsula y interacciones láser-plasma modeladas inadecuadamente. La presión alcanzaba sólo entre la mitad y un tercio de la requerida para la ignición, muy por debajo de los valores previstos. El memorándum analizaba la mezcla de material del ablador y combustible de la cápsula, probablemente debido a inestabilidades hidrodinámicas en la superficie exterior del ablador. [111]
El informe sugirió utilizar un ablador más grueso, aunque esto aumentaría su inercia. Para mantener la velocidad de implosión requerida, propusieron aumentar la energía NIF a 2 MJ. Se cuestionó si la energía era suficiente para comprimir una cápsula lo suficientemente grande como para evitar el límite de mezcla y alcanzar la ignición. [112] El informe concluyó que la ignición dentro del año calendario 2012 era "altamente improbable". [111]
NIC finalizó oficialmente el 30 de septiembre de 2012. Los informes de los medios sugirieron que NIF cambiaría su enfoque hacia la investigación de materiales. [113] [114]
En 2008, LLNL inició el programa Laser Inertial Fusion Energy (LIFE), para explorar formas de utilizar tecnologías NIF como base para el diseño de una planta de energía comercial. La atención se centró en dispositivos de fusión pura, incorporando tecnologías desarrolladas en paralelo con NIF que mejorarían enormemente el rendimiento del diseño. [115] En abril de 2014, LIFE terminó. [115]
Un disparo de fusión NIF el 27 de septiembre de 2013 produjo más energía de la absorbida por el combustible de deuterio-tritio . [116] Esto se ha confundido con haber alcanzado el " equilibrio científico ", [117] [118] definido como la energía de fusión que excede la energía de entrada del láser. [119] El uso de esta definición da 14,4 kJ de salida y 1,8 MJ de entrada, una relación de 0,008. [116]
En 2013, el NIF cambió su enfoque hacia la investigación de materiales y armas. Los experimentos que comenzaron en el año fiscal 2015 utilizaron objetivos de plutonio. [120] Los disparos de plutonio simulan la compresión del primario en una bomba nuclear mediante explosivos de alta potencia , que no habían sido objeto de pruebas directas desde que la CNTB entró en vigor. El uso de plutonio osciló entre menos de un miligramo y 10 miligramos. [121]
En el año fiscal 2014, el NIF realizó 191 inyecciones, poco más de una cada dos días. En abril de 2015, el NIF estaba en camino de alcanzar su objetivo de 300 disparos láser en el año fiscal 2015. [122]
El 28 de enero de 2016, NIF ejecutó con éxito su primer experimento con tubería de gas destinado a estudiar la absorción de grandes cantidades de luz láser dentro de objetivos de 1 centímetro (0,39 pulgadas) de largo relevantes para la fusión inercial de revestimiento magnetizado de alta ganancia (MagLIF). Para investigar aspectos clave de la propagación, estabilidad y eficiencia del acoplamiento de energía láser a escala completa para diseños de objetivos MagLIF de alta ganancia, se utilizó un único quad de NIF para entregar 30 kJ de energía a un objetivo durante un período de 13 nanosegundos. legumbres. La devolución de datos fue favorable. [123]
En 2018, se demostraron mejoras en el control de la asimetría de la compresión en un disparo con una salida de 1,9 × 10 16 neutrones, lo que dio como resultado 0,054 MJ de energía de fusión liberada por un pulso láser de 1,5 MJ. [124]
El 8 de agosto de 2021, un experimento produjo el primer plasma en llamas del mundo . [11] Se estimó que el rendimiento era del 70% de la energía de entrada del láser. Produjo un exceso de neutrones consistente con una reacción en cadena de corta duración de alrededor de 100 billonésimas de segundo. [125] El material de la cubierta de la cápsula se cambió a diamante para aumentar la absorbancia de los rayos X secundarios creados por la explosión del láser, aumentando así la eficacia del colapso, y su superficie se alisó aún más. Se redujo el tamaño del orificio de la cápsula utilizado para inyectar combustible. Los agujeros en el cilindro de oro que rodea la cápsula se redujeron para reducir la pérdida de energía. El pulso láser se extendió. [126] Este resultado superó ligeramente el récord anterior del 67% establecido por el toro JET en 1997. [127] [ verificación fallida ] Estos números son la relación entre la energía creada por la fusión y la cantidad de energía que llega al plasma. Esto no es lo mismo que el poder general de entrada y salida. El experimento utilizó ~477 MJ de energía eléctrica para llevar ~1,8 MJ de energía al objetivo y crear ~1,3 MJ de energía de fusión. [11]
Un año exacto después, el 8 de agosto de 2022, se publicaron tres nuevos estudios que confirmaban la ignición del plasma bajo el criterio de Lawson en el experimento original. [128] [129] [130] [131]
El NIF se convirtió en el primer experimento de fusión en lograr un punto de equilibrio científico el 5 de diciembre de 2022, con un experimento que produjo 3,15 megajulios de energía a partir de una entrada de 2,05 megajulios de luz láser para una ganancia de energía de aproximadamente 1,5. [12] [132] [133] [134] La carga del láser consumió "muy por encima de 400 megajulios". [135] En un anuncio público el 13 de diciembre, la Secretaria de Energía, Jennifer Granholm, anunció que la instalación había logrado la ignición. [136]
La hazaña requirió el uso de una cápsula ligeramente más gruesa y suave que rodeaba el combustible y un láser de 2,05 MJ (frente a 1,9 MJ en 2021), lo que arrojó 3,88 MJ, un excedente del 89%. [137] También redistribuyeron la energía entre los rayos láser divididos, lo que produjo una implosión más simétrica (esférica). [1]
El NIF alcanzó el punto de equilibrio por segunda vez el 30 de julio de 2023. [138] Al menos tres de cinco intentos lograron el punto de equilibrio en 2023. Estos éxitos llevaron al DOE a financiar tres centros de investigación adicionales. [139] Lawrence Livermore planeó aumentar la energía del láser a 2,2 MJ por disparo mediante ópticas y láseres mejorados c. 2023 . [140] [141]
Algunos proyectos experimentales similares del ICF son:
El NIF se utilizó como escenario para el núcleo warp de la nave espacial Enterprise en la película de 2013 Star Trek Into Darkness . [146]
El disparo en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore el 5 de diciembre es la primera reacción de fusión controlada que produce una ganancia de energía.
La [A]simetría degrada las condiciones del punto caliente en la convergencia máxima y limita el rendimiento y el rendimiento de la implosión.
37°41′27″N 121°42′02″O / 37.69083°N 121.70056°W / 37.69083; -121.70056
