Yer üzündə məhsuldar və dayanıqlı enerji mənbəyi yaratmaq üçün perspektivli variant hidrogen nüvələrinin birləşməsidir. Problem? Nüvə birləşmə prosesini söndürmək üçün son dərəcə yüksək təzyiqlər və temperaturlar tələb olunur. Texnoloji cəhətdən buna lazer flaşları (“lazer birləşməsi” və ya “inertial qapalı birləşmə”) istifadə etməklə nail olmaq olar. “Lazer birləşməsinin rentgen lazerlə optimallaşdırılması” (Röntgenlaser-Optimierung der Laserfusion, ROLF) layihəsini hazırlamaqla) Dr. hidrogen sıxılmasının nəzəri anlayışını təkmilləşdirmək. “Sınaq və səhv” metodu əvəzinə, lazer birləşmə təcrübələri gələcəkdə daha məqsədyönlü şəkildə hazırlana və həyata keçirilə bilər – kommersiya füzyon elektrik stansiyası üçün vacib şərtdir. “Ədalətli Keçid Fondu” vasitəsilə Aİ-yə əlavə olaraq, Azad Saksoniya Dövləti də layihənin maliyyələşdirilməsinə birbaşa töhfə verir.

Füzyon prosesləri üçün lazım olan qeyri-adi yüksək təzyiqlər və temperaturlar, hidrogen izotopları deyterium və tritium ilə doldurulmuş başlanğıcda çox soyuq olan kapsulun sıxılması ilə əldə edilir. Birləşmə reaksiyası zamanı hidrogen müəyyən bir müddətə – isti sıx maddənin (WDM) vəziyyətinə daxil olur. Təzyiq və temperatur baxımından kondensasiya olunmuş maddə ilə isti plazma arasında yerləşən bu səltənət Dornheimin təcrübə sahəsidir. 2022-ci ilin sonunda gənc tədqiqatçı müsabiqə yolu ilə Avropa Tədqiqat Şurası tərəfindən təxminən 1,5 milyon avro dəyərində “Başlanğıc qrantı” aldı. Layihə üzərində iş hazırda davam edir: Dornheim və komandası WDM-in etibarlı nəzəri təsvirini təmin edən maşın öyrənmə üsullarını inkişaf etdirir. Struktur keçid layihəsi indi daha praktik bir problemə diqqət yetirir.

CASUS-da “Hesablama Kvant Çox Bədən Nəzəriyyəsinin Sərhədləri” Gənc Tədqiqatçılar Qrupunun lideri və ROLF layihəsinə cavabdeh olan Dornheim, “Lazer birləşməsinin əsas məsələlərindən biri lazer partlayışı ilə sabit sıxılma əldə etməkdir” deyə izah edir. “Yanacaq kapsulunun mümkün qədər bərabər şəkildə, yəni heç bir qeyri-sabitlik olmadan partlaması vacibdir, mümkün qədər çox yanacağın əridilməsini və müvafiq miqdarda istifadəyə yararlı enerjinin ayrılmasını təmin etmək lazımdır. Buna nail olmaq üçün ilk növbədə WDM-nin necə davranması ilə bağlı anlayışımızı təkmilləşdirməliyik”.

Məsələn, planetlərin və ulduzların nüvələrində tapıla bilən isti sıx maddə, Avropa XFEL-də Helmholtz Beynəlxalq Şüa Xətti (HIBEF) kimi geniş miqyaslı tədqiqat obyektlərində tədqiq olunur. (NIF) ABŞ-dakı Lourens Livermor Milli Laboratoriyasında. Bu qurğularda güclü lazer flaşlarından istifadə edərək saniyənin fraksiyaları üçün WDM yaradıla bilər. Dornheim komandası hər iki qurumla əməkdaşlıq edir. Lazer birləşməsini təhlil etmək üçün mühüm eksperimental üsul X-ray Tomson səpilməsidir (XRTS) və bu, yeni ROLF layihəsinin gəldiyi yerdir.

X-ray diaqnostikasının hər kəs üçün əlçatan olması

X-şüalarının səpilməsindən istifadə edərək diaqnostika üçün rentgen mənbəyi nümunəyə yönəldilir. Nümunədə əyilmiş fotonların enerji dəyişiklikləri ölçülür və materialın xüsusiyyətləri haqqında nəticə çıxarmaq üçün istifadə olunur. İndiyə qədər ölçülmüş məlumatların qiymətləndirilməsi ilk növbədə bir sıra nəzarətsiz yaxınlaşmalara əsaslanırdı. Bununla belə, bir il əvvəl CASUS komandası nümayiş etdirdi ki, dəqiq məlumatların qiymətləndirilməsi bütün təxminləri və fərziyyələri ilə heç bir simulyasiya və ya modeldən istifadə etmədən mümkündür.