National Ignition Facility (NIF), dispositivo de investigación de fusión basado en láser, ubicado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Livermore, California, EE. UU. Un objetivo principal para el dispositivo es crear una reacción de fusión autorrenovadora o productora de energía para el primera vez. Si tiene éxito, puede demostrar la viabilidad de los reactores de fusión basados en láser, una forma para que los astrofísicos realicen experimentos estelares, y permitir a los físicos comprender y probar mejor las armas nucleares.
Propuesto por primera vez en 1994, con un costo de $ 1.2 mil millones y un tiempo de finalización estimado de ocho años, el dispositivo no fue aprobado hasta 1997, y su construcción estuvo plagada de problemas y costos excesivos. Cuando los 192 láseres utilizados en él se probaron juntos por primera vez en febrero de 2009, el precio había aumentado a $ 3.5 mil millones. La construcción del NIF fue certificada completa por el Departamento de Energía de EE. UU. El 31 de marzo de 2009, y se dedicó formalmente el 29 de mayo de 2009. Los experimentos de encendido por fusión estaban programados para comenzar en 2010, y se espera que el dispositivo realice entre 700 y 1,000 experimentos por año durante los siguientes 30 años.
Los rayos láser utilizados en el NIF comienzan desde un oscilador maestro como un único pulso láser de baja energía (infrarrojo) que dura de 100 billonésimas a 25 billonésimas de segundo. Este haz se divide en 48 nuevos haces que se enrutan a través de fibras ópticas individuales a preamplificadores potentes que aumentan la energía de cada haz en un factor de aproximadamente 10 mil millones. Cada uno de estos 48 haces se divide en 4 nuevos haces, que se alimentan a los 192 sistemas principales de amplificadores láser. Cada haz se enruta de un lado a otro a través de amplificadores de vidrio especiales y espejos ajustables, amplificando los haces unas 15,000 veces y cambiando su longitud de onda a ultravioleta a medida que atraviesan casi 100 km (60 millas) de cables de fibra óptica. Finalmente, los 192 haces se envían a una cámara objetivo de casi vacío de 10 metros (33 pies) de diámetro, donde cada haz entrega aproximadamente 20,000 julios de energía a un pequeño gránulo de deuterio y tritio (isótopos de hidrógeno con neutrones adicionales) ubicados en el centro de la cámara. Los haces deben converger dentro de unas pocas billonésimas de segundo entre sí en el gránulo esférico, que tiene solo unos 2 mm (aproximadamente 0.0787 pulgadas) de ancho y se enfría a unos pocos grados de cero absoluto (−273.15 ° C, o −459.67 ° F). Cronometrado correctamente, los haces emiten más de 4,000,000 de julios de energía que calientan el sedimento a aproximadamente 100,000,000 ° C (180,000,000 ° F) y desencadenan una reacción nuclear.
