Creacion del efecto z

 

Creación del efecto Z-Pinch y la energía de fusión.
 
Este documento describe un medio de generar rayos X de mucha potencia usando el efecto Z-Pinch, en un sistema deenergía de fusión.
 
Aplicando una gran corriente, con un tiempo de crecimiento de la misma muy pequeño a un sistema de alambres dispuestos en forma cilíndrica, esto no solo calientael material de que esta hecho el alambre hasta llevarlo a un estado de plasma sino que se crea un campo magnético el cual empuja a este material a un eje común, ver en el siguiente dibujo, que nosrepresenta el proceso en forma muy esquemática,
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En el Sandia National Laboratories, se usa un sistema de alambres que implotan, usando generadores muy poderososdenominados Z, los cuales generan grandes corrientes del orden de los 20 millones de amperios 20 MA, con tiempos de crecimiento de 100 nano segundos (100x10^-9 de segundos) 100 ns, con un pico de potencia de50 TW ( 50x10^12 Watts).
Este sistema contiene 240 alambres de tungsteno, que tiene el  punto de fusión más elevado de todos los elementos y se usa en los filamentos de las lámparasincandescentes, en resistencias eléctricas y aleado con el acero, en la fabricación de herramientas.
El diámetro de los alambres es de 7.5 μm (7.5x10-6 metros), todo el sistema pesa 4 mg e implota auna gran velocidad de cientos de kilómetros por segundo, dirigiéndose hacia el centro como se indico en el dibujo anterior, con una energía cinética de aproximadamente 1 Mega Joule ( 1 millón deJoules), con una temperatura de aproximadamente 1 keV y una densidad de 10^20 iones/cm^3 .
La concentración del plasma en el eje de simetría hace que esta energía cinética se transforme en energíatérmica, el tungsteno es muy eficiente radiador de energía y esta energía térmica se transforma en rayos X. Después de la implosión el plasma esta confinado un tiempo muy pequeño, debido al campo...