ניסוי היתוך במתקן הלייזר הגדול בעולם שיחרר 1,3 מיליון ג'אול של אנרגיה, קרוב יותר לנקודת האיזון המכונה הצתה. זה הרגע שבו היתוך תרמו-גרעיני מתחיל לשחרר יותר אנרגיה ממה שדרוש לפיצוץ שלו.
מהות הניסוי הייתה שמדענים מהמעבדה הלאומית להצתה (NIF) השתמשו בלייזר כדי לחדור לקפסולה זעירה, שם התחילו תגובות תרמו-גרעיניות שייצרו יותר מ-10 קוודריליון וואט של אנרגיה ב-100 טריליון שניות. הניסוי שיחרר כ-70% מהאנרגיה של אור הלייזר המשמש להפעלת תגובות ההיתוך, מה שקירב את המתקן להתלקחות הרבה יותר מאי פעם.
מדענים הצליחו להגיע לסף הזה על ידי העובדה שהקפסולה סופגת רק חלק מכל אנרגיית הלייזר הממוקדת בה, והתגובות למעשה מייצרות יותר אנרגיה ממה שמושקע ישירות בהצתה.
היתוך גרעיני הוא אותו תהליך ש"מתחיל" את השמש. עבור מדענים, הוא, מעל הכל, מקור אטרקטיבי לאנרגיה מכיוון שהוא לא יוביל להיווצרות גזי חממה הגורמים להתחממות האקלים או פסולת רדיואקטיבית מסוכנת וארוכת חיים. בהיתוך גרעיני, גרעיני מימן מתמזגים יחד ליצירת הליום, תוך שחרור אנרגיה בתהליך. אבל היתוך דורש טמפרטורות ולחצים קיצוניים, מה שמקשה על שליטה וניהול.
בניסויים התרמו-גרעיניים של NIF, 192 קרני לייזר מתכנסות על גליל קטן המכיל קפסולת דלק בגודל אפונה. כאשר דופק הלייזר העוצמתי הזה פוגע בצילינדר, משתחררות קרני רנטגן, המאדות את החלק החיצוני של הקפסולה ומפוצצות את הדלק שבתוכה. דלק זה הוא תערובת של דאוטריום וטריטיום. כאשר הדלק מתפוצץ, הוא מגיע לצפיפות, לטמפרטורה וללחץ האולטימטיביים הדרושים להמרת מימן להליום. הליום זה יכול לחמם עוד יותר חלק אחר של הדלק, מה שנקרא חימום אלפא, ולגרום לתגובת שרשרת היתוך.
הפיזיקאי סטיבן בודנר מבקר כמה פרטים של עיצוב ה-NIF. אבל הוא מודה שהופתע מהתוצאות. "הם התקרבו מספיק למטרת ההצתה והאיזון שלהם כדי לקרוא לזה הצלחה", אמר בודנר. "הגיע הזמן שארצות הברית תתקדם עם תוכנית היתוך לייזר גדולה".
קרא גם:
- מדענים השתמשו בכרטיס מסך למשחקים כדי להשיק אב טיפוס של כור תרמו-גרעיני
- בריטניה פותחת עידן של פיוז'ן במחיר סביר עם השקת טוקאמק MAST המשודרג