세계 최대의 레이저 시설에서 진행된 핵융합 실험에서 1,3만 줄의 에너지가 방출되어 점화로 알려진 손익분기점에 가까워지고 있습니다. 이 순간 열핵 융합이 폭발에 필요한 것보다 더 많은 에너지를 방출하기 시작합니다.
실험의 핵심은 NIF(National Ignition Laboratory)의 과학자들이 레이저를 사용하여 작은 캡슐에 침투하여 10조분의 100초에 70조 와트 이상의 에너지를 생성하는 열핵 반응을 시작했다는 것입니다. 실험은 핵융합 반응을 유발하는 데 사용되는 레이저 광 에너지의 약 %를 방출하여 시설을 이전보다 훨씬 더 점화에 가깝게 만들었습니다.
과학자들은 캡슐이 그것에 집중된 모든 레이저 에너지의 일부만 흡수하고 반응이 실제로 점화에 직접 소비되는 것보다 더 많은 에너지를 생성한다는 사실에 의해 이 임계값에 도달했습니다.
핵융합은 태양을 "시작"하는 것과 동일한 과정입니다. 과학자들에게는 무엇보다도 기후 온난화를 유발하는 온실 가스나 위험하고 수명이 긴 방사성 폐기물을 생성하지 않기 때문에 매력적인 에너지원입니다. 핵융합에서는 수소 핵이 함께 융합하여 헬륨을 형성하고 그 과정에서 에너지를 방출합니다. 그러나 융합에는 극한의 온도와 압력이 필요하므로 제어 및 관리가 어렵습니다.
NIF의 열핵 실험에서 192개의 레이저 빔이 완두콩 크기의 연료 캡슐을 포함하는 작은 실린더에 수렴됩니다. 이 강력한 레이저 펄스가 실린더에 닿으면 엑스레이가 방출되어 캡슐 외부가 기화되고 내부의 연료가 폭발합니다. 이 연료는 중수소와 삼중수소의 혼합물입니다. 연료가 폭발하면 수소를 헬륨으로 변환하는 데 필요한 최종 밀도, 온도 및 압력에 도달합니다. 이 헬륨은 핵융합 연쇄 반응을 일으키는 소위 알파 가열이라고 하는 연료의 다른 부분을 더 가열할 수 있습니다.
물리학자 Stephen Bodner는 NIF 설계의 일부 세부 사항에 대해 비판적입니다. 그러나 그는 결과에 놀랐다고 인정합니다. Bodner는 "그들은 그것을 성공이라고 부를 수 있을 정도로 점화 및 손익분기점 목표에 충분히 근접했습니다."라고 말했습니다. "이제 미국이 주요 레이저 융합 프로그램을 추진할 때입니다."
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