Ένα πείραμα σύντηξης στη μεγαλύτερη εγκατάσταση λέιζερ στον κόσμο απελευθέρωσε 1,3 εκατομμύρια τζάουλ ενέργειας, πλησιάζοντας πιο κοντά στο νεκρό σημείο που είναι γνωστό ως ανάφλεξη. Είναι αυτή τη στιγμή που η θερμοπυρηνική σύντηξη αρχίζει να απελευθερώνει περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρειάζεται για την έκρηξή της.
Η ουσία του πειράματος ήταν ότι οι επιστήμονες από το Εθνικό Εργαστήριο Ανάφλεξης (NIF) χρησιμοποίησαν ένα λέιζερ για να διεισδύσουν σε μια μικροσκοπική κάψουλα, όπου ξεκίνησαν θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που παρήγαγαν περισσότερα από 10 τετράδισεκατομμύρια watt ενέργειας σε 100 τρισεκατομμύρια του δευτερολέπτου. Το πείραμα απελευθέρωσε περίπου το 70% της ενέργειας του φωτός λέιζερ που χρησιμοποιήθηκε για να προκαλέσει τις αντιδράσεις σύντηξης, φέρνοντας την εγκατάσταση πολύ πιο κοντά στην ανάφλεξη από ποτέ.
Οι επιστήμονες κατάφεραν να φτάσουν αυτό το κατώφλι από το γεγονός ότι η κάψουλα απορροφά μόνο ένα μέρος όλης της ενέργειας λέιζερ που εστιάζεται σε αυτήν και οι αντιδράσεις παράγουν στην πραγματικότητα περισσότερη ενέργεια από ό,τι δαπανάται άμεσα για την ανάφλεξή τους.
Η πυρηνική σύντηξη είναι η ίδια διαδικασία που «ξεκινά» τον Ήλιο. Για τους επιστήμονες, είναι, πάνω απ' όλα, μια ελκυστική πηγή ενέργειας, διότι δεν θα οδηγήσει στο σχηματισμό αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούν υπερθέρμανση του κλίματος ή επικίνδυνα, μακρόβια ραδιενεργά απόβλητα. Στην πυρηνική σύντηξη, οι πυρήνες του υδρογόνου συγχωνεύονται για να σχηματίσουν ήλιο, απελευθερώνοντας ενέργεια στη διαδικασία. Αλλά η σύντηξη απαιτεί ακραίες θερμοκρασίες και πιέσεις, γεγονός που δυσχεραίνει τον έλεγχο και τη διαχείριση.
Στα θερμοπυρηνικά πειράματα του NIF, 192 ακτίνες λέιζερ συγκλίνουν σε έναν μικρό κύλινδρο που περιέχει μια κάψουλα καυσίμου μεγέθους μπιζελιού. Όταν αυτός ο ισχυρός παλμός λέιζερ χτυπήσει τον κύλινδρο, απελευθερώνονται ακτίνες Χ, εξατμίζοντας το εξωτερικό της κάψουλας και πυροδοτώντας το καύσιμο μέσα. Αυτό το καύσιμο είναι ένα μείγμα δευτερίου και τριτίου. Όταν το καύσιμο εκρήγνυται, φτάνει στην τελική πυκνότητα, θερμοκρασία και πίεση που απαιτούνται για τη μετατροπή του υδρογόνου σε ήλιο. Αυτό το ήλιο μπορεί να θερμάνει περαιτέρω ένα άλλο μέρος του καυσίμου, τη λεγόμενη άλφα θέρμανση, προκαλώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση σύντηξης.
Ο φυσικός Stephen Bodner είναι επικριτικός για ορισμένες λεπτομέρειες του σχεδίου NIF. Παραδέχεται όμως ότι εκπλήσσεται από τα αποτελέσματα. «Έφτασαν αρκετά κοντά στον στόχο τους για την ανάφλεξη και το νεκρό σημείο για να τον χαρακτηρίσουν επιτυχία», είπε ο Bodner. «Είναι καιρός οι ΗΠΑ να προχωρήσουν με ένα μεγάλο πρόγραμμα σύντηξης λέιζερ».
Διαβάστε επίσης:
- Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μια κάρτα βίντεο παιχνιδιών για να εκτοξεύσουν ένα πρωτότυπο θερμοπυρηνικό αντιδραστήρα
- Η Βρετανία εγκαινιάζει μια εποχή προσιτής σύντηξης με την κυκλοφορία του αναβαθμισμένου MAST tokamak