Eksperiment fuzije u najvećem svjetskom laserskom postrojenju oslobodio je 1,3 miliona džula energije, približavajući se tački rentabilnosti poznatoj kao paljenje. U tom trenutku termonuklearna fuzija počinje da oslobađa više energije nego što je potrebno za njenu detonaciju.
Suština eksperimenta bila je da su naučnici iz Nacionalne laboratorije za paljenje (NIF) pomoću lasera probili sićušnu kapsulu, gdje su započeli termonuklearne reakcije koje su proizvele više od 10 kvadriliona vati energije u 100 trilionitih dijelova sekunde. Eksperiment je oslobodio oko 70% energije laserskog svjetla korištenog za pokretanje reakcija fuzije, čime je postrojenje bilo mnogo bliže paljenju nego ikada prije.
Naučnici su do tog praga uspjeli doći činjenicom da kapsula apsorbira samo dio sve laserske energije usmjerene na nju, a reakcije zapravo proizvode više energije nego što se direktno troši na njihovo paljenje.
Nuklearna fuzija je isti proces koji "pokreće" Sunce. Za naučnike je, prije svega, atraktivan izvor energije jer neće dovesti do stvaranja stakleničkih plinova koji uzrokuju zagrijavanje klime ili opasnog, dugovječnog radioaktivnog otpada. U nuklearnoj fuziji, jezgre vodika se spajaju i formiraju helijum, oslobađajući energiju u procesu. Ali fuzija zahtijeva ekstremne temperature i pritiske, što otežava kontrolu i upravljanje.
U NIF-ovim termonuklearnim eksperimentima, 192 laserske zrake konvergiraju na malom cilindru koji sadrži kapsulu goriva veličine graška. Kada ovaj moćni laserski puls udari u cilindar, rendgenski zraci se oslobađaju, isparavaju vanjski dio kapsule i detoniraju gorivo iznutra. Ovo gorivo je mješavina deuterija i tricijuma. Kada gorivo eksplodira, ono dostiže krajnju gustinu, temperaturu i pritisak koji su neophodni za pretvaranje vodonika u helijum. Ovaj helijum može dodatno zagrijati drugi dio goriva, takozvano alfa zagrijavanje, uzrokujući lančanu reakciju fuzije.
Fizičar Stephen Bodner je kritičan prema nekim detaljima NIF dizajna. Ali priznaje da je iznenađen rezultatima. "Dovoljno su se približili svom cilju paljenja i rentabilnosti da se to nazove uspjehom", rekao je Bodner. "Vrijeme je da SAD krenu naprijed s velikim programom laserske fuzije."
Pročitajte također:
- Naučnici su koristili video karticu za igranje kako bi pokrenuli prototip termonuklearnog reaktora
- Britanija uvodi eru pristupačne fuzije lansiranjem nadograđenog tokamaka MAST