Et fusionseksperiment på verdens største laseranlæg har frigivet 1,3 millioner joule energi, der er tættere på break-even-punktet kendt som tænding. Det er i dette øjeblik, at termonuklear fusion begynder at frigive mere energi, end der er nødvendigt for dens detonation.
Essensen af eksperimentet var, at forskere fra National Ignition Laboratory (NIF) brugte en laser til at trænge ind i en lille kapsel, hvor de startede termonukleare reaktioner, der producerede mere end 10 quadrillion watt energi på 100 billiontedele af et sekund. Eksperimentet frigav omkring 70 % af energien fra laserlyset, der blev brugt til at udløse fusionsreaktionerne, hvilket bragte anlægget meget tættere på antændelse end nogensinde før.
Forskere formåede at nå denne tærskel ved, at kapslen kun absorberer en del af al laserenergien, der er fokuseret på den, og reaktionerne producerer faktisk mere energi, end der direkte bruges på deres antændelse.
Nuklear fusion er den samme proces, som "starter" Solen. For videnskabsmænd er det frem for alt en attraktiv energikilde, fordi det ikke vil føre til dannelse af drivhusgasser, der forårsager klimaopvarmning eller farligt, langlivet radioaktivt affald. Ved nuklear fusion smelter brintkerner sammen og danner helium, hvorved der frigives energi i processen. Men fusion kræver ekstreme temperaturer og tryk, hvilket gør kontrol og styring vanskelig.
I NIFs termonukleare eksperimenter konvergerer 192 laserstråler på en lille cylinder, der indeholder en brændstofkapsel på størrelse med en ærte. Når denne kraftige laserimpuls rammer cylinderen, frigives røntgenstråler, som fordamper ydersiden af kapslen og detonerer brændstoffet indeni. Dette brændstof er en blanding af deuterium og tritium. Når brændstoffet eksploderer, når det den ultimative tæthed, temperatur og tryk, der er nødvendige for at omdanne brint til helium. Dette helium kan yderligere opvarme en anden del af brændstoffet, såkaldt alfa-opvarmning, hvilket forårsager en fusionskædereaktion.
Fysiker Stephen Bodner er kritisk over for nogle detaljer i NIF-designet. Men han indrømmer, at han er overrasket over resultaterne. "De kom tæt nok på deres mål om tænding og break-even til at kalde det en succes," sagde Bodner. "Det er på tide, at USA går videre med et stort laserfusionsprogram."
Læs også:
- Forskere brugte et gaming-videokort til at starte en prototype af en termonuklear reaktor
- Storbritannien indleder en æra med overkommelig fusion med lanceringen af den opgraderede MAST-tokamak