یک آزمایش همجوشی در بزرگترین تاسیسات لیزری جهان 1,3 میلیون ژول انرژی آزاد کرد که به نقطه سربه سر معروف به اشتعال نزدیک‌تر شد. در این لحظه است که همجوشی گرما هسته ای شروع به انتشار انرژی بیشتر از آنچه برای انفجار آن نیاز است می کند.
ماهیت آزمایش این بود که دانشمندان آزمایشگاه ملی احتراق (NIF) از لیزر برای نفوذ به یک کپسول کوچک استفاده کردند و در آنجا واکنش‌های گرما هسته‌ای را آغاز کردند که بیش از 10 کوادریلیون وات انرژی در 100 تریلیونم ثانیه تولید کرد. این آزمایش حدود 70 درصد از انرژی نور لیزری را که برای ایجاد واکنش‌های همجوشی استفاده می‌شد، آزاد کرد و تأسیسات را بسیار بیشتر از همیشه به اشتعال نزدیک کرد.
دانشمندان با این واقعیت که کپسول تنها بخشی از تمام انرژی لیزر متمرکز شده روی آن را جذب می کند، موفق شدند به این آستانه برسند و واکنش ها در واقع انرژی بیشتری نسبت به انرژی تولید می کنند که مستقیماً برای احتراق آنها صرف می شود.
همجوشی هسته ای همان فرآیندی است که خورشید را "شروع" می کند. برای دانشمندان، بیش از هر چیز، منبع انرژی جذابی است، زیرا منجر به تشکیل گازهای گلخانه ای نمی شود که باعث گرم شدن آب و هوا یا زباله های پرتوزای خطرناک و طولانی مدت می شود. در همجوشی هسته‌ای، هسته‌های هیدروژن با هم ترکیب می‌شوند و هلیوم را تشکیل می‌دهند و در این فرآیند انرژی آزاد می‌شوند. اما همجوشی به دما و فشار شدید نیاز دارد که کنترل و مدیریت را دشوار می کند.
در آزمایش‌های گرما هسته‌ای NIF، 192 پرتو لیزر روی یک استوانه کوچک که حاوی یک کپسول سوخت به اندازه نخود است، همگرا می‌شوند. هنگامی که این پالس لیزر قدرتمند به سیلندر برخورد می کند، اشعه ایکس منتشر می شود، بیرون کپسول تبخیر شده و سوخت داخل آن منفجر می شود. این سوخت مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم است. هنگامی که سوخت منفجر می شود، به چگالی، دما و فشار نهایی لازم برای تبدیل هیدروژن به هلیوم می رسد. این هلیوم می تواند قسمت دیگری از سوخت را بیشتر گرم کند که اصطلاحاً گرمایش آلفا نامیده می شود و باعث واکنش زنجیره ای همجوشی می شود.
فیزیکدان استفان بادنر از برخی جزئیات طراحی NIF انتقاد می کند. اما او اعتراف می کند که از نتایج شگفت زده شده است. بادنر گفت: "آنها به اندازه کافی به هدف خود یعنی اشتعال و سربه سر خود نزدیک شدند که آن را موفقیت آمیز نامیدند." زمان آن فرا رسیده است که ایالات متحده با یک برنامه بزرگ همجوشی لیزری به جلو حرکت کند.
همچنین بخوانید:
- دانشمندان از یک کارت گرافیک بازی برای راه اندازی نمونه اولیه راکتور حرارتی هسته ای استفاده کردند
- بریتانیا با راه اندازی توکامک ارتقا یافته MAST آغازگر عصر همجوشی مقرون به صرفه است.