Et fusjonseksperiment ved verdens største laseranlegg har frigjort 1,3 millioner joule energi, og nærmer seg break-even-punktet kjent som tenning. Det er i dette øyeblikk at termonukleær fusjon begynner å frigjøre mer energi enn det som er nødvendig for dens detonering.
Essensen av eksperimentet var at forskere fra National Ignition Laboratory (NIF) brukte en laser for å trenge gjennom en liten kapsel, hvor de startet termonukleære reaksjoner som produserte mer enn 10 kvadrillioner watt energi på 100 billioner av et sekund. Eksperimentet frigjorde omtrent 70 % av energien til laserlyset som ble brukt til å utløse fusjonsreaksjonene, og brakte anlegget mye nærmere antennelse enn noen gang før.
Forskere klarte å nå denne terskelen ved at kapselen bare absorberer en del av all laserenergien som er fokusert på den, og reaksjonene produserer faktisk mer energi enn det som brukes direkte på tenningen.
Kjernefusjon er den samme prosessen som "starter" solen. For forskere er det fremfor alt en attraktiv energikilde fordi det ikke vil føre til dannelse av klimagasser som forårsaker klimaoppvarming eller farlig, langlivet radioaktivt avfall. I kjernefysisk fusjon smelter hydrogenkjerner sammen for å danne helium, og frigjør energi i prosessen. Men fusjon krever ekstreme temperaturer og trykk, noe som gjør kontroll og styring vanskelig.
I NIFs termonukleære eksperimenter konvergerer 192 laserstråler på en liten sylinder som inneholder en drivstoffkapsel på størrelse med en ert. Når denne kraftige laserpulsen treffer sylinderen, frigjøres røntgenstråler, som fordamper utsiden av kapselen og detonerer drivstoffet inni. Dette drivstoffet er en blanding av deuterium og tritium. Når drivstoffet eksploderer, når det den ultimate tettheten, temperaturen og trykket som er nødvendig for å omdanne hydrogen til helium. Dette heliumet kan ytterligere varme opp en annen del av drivstoffet, såkalt alfa-oppvarming, og forårsake en fusjonskjedereaksjon.
Fysiker Stephen Bodner er kritisk til noen detaljer ved NIF-designet. Men han innrømmer å være overrasket over resultatene. "De kom nær nok målet om tenning og break-even til å kalle det en suksess," sa Bodner. "Det er på tide for USA å gå videre med et stort laserfusjonsprogram."
Les også:
- Forskere brukte et spillskjermkort for å lansere en prototype av termonukleær reaktor
- Storbritannia innleder en æra med rimelig fusjon med lanseringen av den oppgraderte MAST-tokamak