Científicos encuentran una forma de hacer el láser más grande del mundo aún más potente

Físicos del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) han descubierto una forma inesperada y relativamente sencilla de mejorar la eficiencia de la National Ignition Facility (NIF), el dispositivo de fusión termonuclear más grande del mundo. Según las investigaciones, cambiar las propiedades de polarización de la radiación láser podría no solo aumentar la potencia del sistema, sino también llevar su fiabilidad a un nuevo nivel. Así lo informa Ixbt.com en su noticia.

El dispositivo NIF funciona con 192 haces láser. Estos haces deben dirigirse con extrema precisión hacia una cavidad de 2 centímetros a través de orificios de solo 3 milímetros de diámetro. Aquí se generan la temperatura y la presión ultraaltas necesarias para la reacción termonuclear. Dentro del plasma, los haces interactúan entre sí y redistribuyen la energía. Los físicos llaman a este proceso «intercambio de energía entre haces» (CBET).

Transición de polarización lineal a circular

Actualmente, el dispositivo utiliza polarización lineal. Sin embargo, según ixbt.com, los científicos proponen aplicar polarización circular en su lugar. Los resultados de las simulaciones por computadora mostraron que la polarización circular reduce la diferencia de energía entre los haces que entran bajo el mismo ángulo. Esto, a su vez, hace que el proceso de fusión termonuclear sea más estable.

Una de las ventajas más importantes del nuevo método es la reducción del efecto de retrodispersión. Este efecto provoca inestabilidades que pueden dañar los costosos componentes ópticos del sistema láser. Según el director de la investigación, Pierre Michel, la reducción de la retrodispersión permite operar el láser a potencias mucho más altas.

Pero la implementación práctica de esta idea conlleva desafíos específicos. Para convertir la luz lineal en polarización circular, se requiere una placa de cuarto de onda especial. Jean-Michel Di Nicola, ingeniero jefe de los sistemas láser del NIF, señala que actualmente no existe una forma sencilla de fabricar tal elemento con el tamaño y las características necesarios para un dispositivo tan colosal como el NIF.

Tecnología de metasuperficies y planes futuros

Para resolver el problema, los científicos están considerando el uso de una tecnología de metasuperficies patentada. Aunque los resultados publicados en la revista Physics of Plasmas se basan por ahora en cálculos teóricos, se consideran muy importantes para el futuro de la energía termonuclear. En la siguiente etapa, se planea realizar experimentos en el dispositivo Jupiter Laser Facility, que es más compacto.

Si este descubrimiento se confirma en la práctica, sería posible aumentar significativamente la eficiencia de la fusión termonuclear controlada simplemente cambiando la polarización de la luz. Esto acercaría a la humanidad un paso más al sueño de tener una fuente de energía infinita y limpia.