A világ legnagyobb lézeres létesítményében végzett fúziós kísérlet 1,3 millió joule energiát bocsátott ki, ami közelebb került a gyújtásként ismert fedezeti ponthoz. A termonukleáris fúzió ebben a pillanatban kezd több energiát felszabadítani, mint amennyi a detonációjához szükséges.
A kísérlet lényege az volt, hogy a National Ignition Laboratory (NIF) tudósai lézer segítségével hatoltak be egy apró kapszulába, ahol olyan termonukleáris reakciókat indítottak el, amelyek több mint 10 kvadrillió watt energiát termeltek a másodperc 100 billió része alatt. A kísérlet során a fúziós reakciók kiváltására használt lézerfény energiájának körülbelül 70%-a szabadult fel, így a létesítmény sokkal közelebb került a gyulladáshoz, mint valaha.
Ezt a küszöböt a tudósoknak úgy sikerült elérniük, hogy a kapszula a rá fókuszált lézerenergiának csak egy részét nyeli el, és a reakciók több energiát termelnek, mint amennyit közvetlenül a gyújtásra fordítanak.
A magfúzió ugyanaz a folyamat, amely "indítja" a Napot. A tudósok számára ez mindenekelőtt vonzó energiaforrás, mivel nem vezet éghajlat felmelegedését okozó üvegházhatású gázok vagy veszélyes, hosszú élettartamú radioaktív hulladékok képződéséhez. A magfúzió során a hidrogénatommagok egyesülve héliumot képeznek, és a folyamat során energia szabadul fel. A fúzió azonban extrém hőmérsékleteket és nyomásokat igényel, ami megnehezíti az ellenőrzést és a kezelést.
A NIF termonukleáris kísérleteiben 192 lézersugár fut össze egy kis hengeren, amely egy borsónyi üzemanyag-kapszulát tartalmaz. Amikor ez az erős lézerimpulzus eléri a hengert, röntgensugarak szabadulnak fel, amelyek elpárologtatják a kapszula külsejét, és felrobbantják a benne lévő üzemanyagot. Ez az üzemanyag deutérium és trícium keveréke. Amikor az üzemanyag felrobban, eléri a hidrogén héliummá alakításához szükséges végső sűrűséget, hőmérsékletet és nyomást. Ez a hélium tovább melegítheti az üzemanyag egy másik részét, az úgynevezett alfa-fűtést, ami fúziós láncreakciót idéz elő.
Stephen Bodner fizikus kritikus a NIF tervezésének néhány részletével kapcsolatban. De elismeri, hogy meglepődött az eredményeken. "Elég közel kerültek a gyújtás és a nullszaldós cél eléréséhez, hogy sikernek nevezzék" - mondta Bodner. "Itt az ideje, hogy az Egyesült Államok előrelépjen egy jelentős lézerfúziós programmal."
Olvassa el még:
- A tudósok játékvideókártyát használtak a termonukleáris reaktor prototípusának elindításához
- Nagy-Britannia a megfizethető fúzió korszakát nyitja meg a továbbfejlesztett MAST tokamak piacra dobásával