Eksperiment fuzije u najvećem laserskom postrojenju na svijetu oslobodio je 1,3 milijuna džula energije, približavajući se točki rentabilnosti poznatoj kao paljenje. Upravo u tom trenutku termonuklearna fuzija počinje oslobađati više energije nego što je potrebno za njezinu detonaciju.
Bit eksperimenta je bila da su znanstvenici iz National Ignition Laboratory (NIF) laserom prodrli u sićušnu kapsulu, gdje su pokrenuli termonuklearne reakcije koje su proizvele više od 10 kvadrilijuna vata energije u 100 bilijuntih dijelova sekunde. Eksperiment je oslobodio oko 70% energije laserskog svjetla korištenog za pokretanje reakcija fuzije, dovodeći postrojenje puno bliže paljenju nego ikad prije.
Znanstvenici su taj prag uspjeli doseći činjenicom da kapsula apsorbira samo dio sve laserske energije usmjerene na nju, a reakcije zapravo proizvode više energije nego što se izravno potroši na njihovo paljenje.
Nuklearna fuzija je isti proces koji "pokreće" Sunce. Za znanstvenike je prije svega atraktivan izvor energije jer neće dovesti do stvaranja stakleničkih plinova koji uzrokuju zagrijavanje klime ili opasnog, dugotrajnog radioaktivnog otpada. U nuklearnoj fuziji, jezgre vodika spajaju se u helij, oslobađajući energiju u procesu. Ali fuzija zahtijeva ekstremne temperature i pritiske, što otežava kontrolu i upravljanje.
U NIF-ovim termonuklearnim eksperimentima, 192 laserske zrake skupljaju se na malom cilindru koji sadrži kapsulu goriva veličine zrna graška. Kada ovaj snažan laserski puls pogodi cilindar, oslobadaju se X-zrake, isparavajući vanjski dio kapsule i detonirajući gorivo unutra. Ovo gorivo je mješavina deuterija i tricija. Kada gorivo eksplodira, ono doseže krajnju gustoću, temperaturu i tlak potrebne za pretvaranje vodika u helij. Ovaj helij može dodatno zagrijati drugi dio goriva, takozvano alfa zagrijavanje, uzrokujući lančanu reakciju fuzije.
Fizičar Stephen Bodner kritičan je prema nekim detaljima dizajna NIF-a. No priznaje da je bio iznenađen rezultatima. "Dovoljno su se približili svom cilju pokretanja i povrata da bi to mogli nazvati uspjehom", rekao je Bodner. "Vrijeme je da SAD krene naprijed s velikim programom laserske fuzije."
Pročitajte također:
- Znanstvenici su koristili igraću video karticu za lansiranje prototipa termonuklearnog reaktora
- Britanija ulazi u eru pristupačne fuzije lansiranjem nadograđenog tokamaka MAST