美国亚临界核试验及激光核聚变装置美国国家点火装置 _装置

国家点火设施(美国次临界核试验和激光聚变装置)
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1996年9月，联合国通过《全面禁止核试验条约》，禁止各国以核爆炸方式测试和评估核武器的安全性和有效性。因此，有核国家只能通过其他方式测试和评估核武器。次临界核试验是最重要的核试验之一。试验中使用的核材料，如武器级钚和高浓缩铀，尚未达到临界质量，不会爆炸。
由于核武器的设计寿命一般为30年，因此核武器国家一般会通过此类测试定期检查库存核武器的性能。美国的亚临界核试验主要在内华达州的核试验场进行。截至2019年底，美国已经进行了29次亚临界核试验。
一.美国次临界核试验概述
美国进行亚临界核试验的目的主要是研究冲击波压力下不同老化程度的武器级钚的表面喷雾、分层与压力的关系，为计算机模拟程序提供数据支持，维持内华达试验场的试验能力，以便必要时重启核试验。
美国于1997年7月2日进行了之一次亚临界核试验，截至2019年底，共进行了29次。测试结果见下表。
1997年7月2日， LANL进行了之一次亚临界实验，代号为反弹。实验在内华达试验场U1a试验场下方293m的水平隧道中进行，目的是获得钚在不同高压(百万个大气压)下对冲击波压力的响应。
本次实验共使用75公斤烈性，分别装在三个不同的爆炸装置中，提供三种不同的压力条件。在这个实验中，使用了不到1.5公斤的钚。化学高能的能量直接传递给24个钚块，其中更大的是70g 。此次试验获得的数据将支持维持美国核武器库存安全性和可靠性的研究。
回弹测试中使用的压力装置
Oboe实验由LLNL设计，主要研究钚材料的散裂和表面喷涂。自1999年9月以来，已经成功地进行了9次双簧管实验。双簧管实验在两个洞穴中进行，其中一个是12次，在洞穴密封前进行了一次强大的亚临界实验，代号为Piano 。
计划在另一个洞穴房间进行20次实验，在洞穴被密封之前，将进行一次类似钢琴类型的次临界实验。双簧管实验是实验后之一次把爆炸罐拿走。为了防止空气体衍射激光束，适当排空储罐中的空。
美国研究人员准备进行次临界核试验。
在2012年的Pollux次临界试验中，采用了一种新的诊断，即多重光子多普勒测速仪(MPDV) 。这项技术是由泰德·斯特兰德和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室近十年共同开发的。目的是通过频分和时分复用进一步组合八个PDV通道，以将它们转换成可由数字化通道记录的单个复信号。结果，每个PDV通道的成本降低了五倍，总热负荷降低了大约八倍。
MPVD的工作原理
2017年进行的维格试验是美国第二次大规模亚临界核试验，在一个900英尺的地下洞穴中进行，这个洞穴的深度足以容纳一次高能核爆炸。该实验为钚在化学爆炸冲击下的临界状态提供了新的科学数据。
用于Viga次临界核试验的容器
二。内华达核试验场
内华达州核试验场(NTS)位于拉斯韦加斯西北部的一片广阔的沙漠和山区，冷战期间美国在这里进行了近1000次核试验。虽然目前已暂停大规模核试验，但试验场保留了核武器生产综合体的主体部分和相关核设施，以便必要时恢复地下核试验。
1951年内华达核试验场的照片
内华达试验场U1a试验场是一个地下实验室，由在293米竖井底部挖掘的长约335米的水平巷道组成。竖井内设有运送人员和设备的电梯，另一竖井设置在距竖井约304米处，用于通风、仪表和电力输送及应急通道。有一条152米长的水平巷道与主巷道相连。在水平巷道的末端开挖一个密封的硐室，将试验爆炸装置放置在该硐室内。
该试验场对工人和公众非常安全，并更大限度地减少了对环境的影响。该竖井于20世纪60年代首次挖掘，并于1990年在竖井底部挖掘的水平隧道中进行了核试验。
U1a地下设施
目前， NTS仍在秘密进行核武器材料和配件的“亚临界”试验，其开展的项目包括:核材料的实验性生产，如核临界试验、将核材料运送到试验场、在特殊工厂生产钚芯和制造核爆炸“触发器”等。此外， NTS还在大规模测试其他武器，比如用战斗机测试新型常规武器。作为一个多领域的军事研究实验室， NTS正在充分发挥其商业价值。

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