Eksperiment s fuzijo v največjem laserskem obratu na svetu je sprostil 1,3 milijona joulov energije, kar je vse bližje pragu rentabilnosti, znanemu kot vžig. V tem trenutku začne termonuklearna fuzija sproščati več energije, kot je potrebno za njeno detonacijo.
Bistvo eksperimenta je bilo v tem, da so znanstveniki iz National Ignition Laboratory (NIF) z laserjem prodrli v majhno kapsulo, kjer so sprožili termonuklearne reakcije, ki so proizvedle več kot 10 kvadrilijonov vatov energije v 100 bilijoninkah sekunde. Poskus je sprostil približno 70 % energije laserske svetlobe, ki je bila uporabljena za sprožitev fuzijske reakcije, s čimer je bil objekt veliko bližje vžigu kot kdaj koli prej.
Znanstvenikom je ta prag uspelo doseči z dejstvom, da kapsula absorbira le del vse laserske energije, ki je usmerjena nanjo, in reakcije dejansko proizvedejo več energije, kot se neposredno porabi za njihov vžig.
Jedrska fuzija je enak proces, ki "zažene" Sonce. Za znanstvenike je predvsem privlačen vir energije, ker ne bo povzročil nastajanja toplogrednih plinov, ki povzročajo segrevanje podnebja, ali nevarnih, dolgoživih radioaktivnih odpadkov. Pri jedrski fuziji se jedra vodika zlijejo v helij in pri tem sproščajo energijo. Toda fuzija zahteva ekstremne temperature in pritiske, kar otežuje nadzor in upravljanje.
V NIF-ovih termonuklearnih poskusih se 192 laserskih žarkov steka na majhen valj, ki vsebuje kapsulo za gorivo velikosti graha. Ko ta močan laserski impulz zadene valj, se sprostijo rentgenski žarki, ki uparijo zunanjost kapsule in eksplodirajo gorivo v notranjosti. To gorivo je mešanica devterija in tritija. Ko gorivo eksplodira, doseže končno gostoto, temperaturo in tlak, potrebne za pretvorbo vodika v helij. Ta helij lahko dodatno segreje drugi del goriva, tako imenovano alfa segrevanje, kar povzroči verižno reakcijo fuzije.
Fizik Stephen Bodner je kritičen do nekaterih podrobnosti zasnove NIF. A priznava, da so ga rezultati presenetili. "Dovolj so se približali svojemu cilju vžiga in preloma, da bi temu rekli uspeh," je dejal Bodner. "Čas je, da ZDA napredujejo z velikim programom laserske fuzije."
Preberite tudi:
- Znanstveniki so uporabili igralno video kartico za izstrelitev prototipa termonuklearnega reaktorja
- Britanija vstopa v dobo cenovno dostopne fuzije z lansiranjem nadgrajenega tokamaka MAST