Dünyanın en büyük lazer tesisinde yapılan bir füzyon deneyi, ateşleme olarak bilinen başabaş noktasına yaklaşan 1,3 milyon joule enerji açığa çıkardı. İşte bu anda termonükleer füzyon, patlaması için gerekenden daha fazla enerji salmaya başlar.
Deneyin özü, Ulusal Ateşleme Laboratuvarı'ndan (NIF) bilim adamlarının, saniyenin 10 trilyonda birinde 100 katrilyon watt'tan fazla enerji üreten termonükleer reaksiyonları başlattıkları küçük bir kapsülü delmek için bir lazer kullanmalarıydı. Deney, füzyon reaksiyonlarını tetiklemek için kullanılan lazer ışığının enerjisinin yaklaşık %70'ini serbest bırakarak tesisi ateşlemeye her zamankinden çok daha yaklaştırdı.
Bilim adamları, kapsülün kendisine odaklanan tüm lazer enerjisinin yalnızca bir kısmını emmesi ve reaksiyonların aslında doğrudan ateşlemeye harcanan enerjiden daha fazla enerji üretmesi nedeniyle bu eşiğe ulaşmayı başardılar.
Nükleer füzyon, Güneş'i "başlatan" aynı süreçtir. Bilim adamları için, her şeyden önce çekici bir enerji kaynağıdır çünkü iklim ısınmasına veya tehlikeli, uzun ömürlü radyoaktif atıklara neden olan sera gazlarının oluşumuna yol açmaz. Nükleer füzyonda, hidrojen çekirdekleri helyum oluşturmak üzere birleşir ve bu süreçte enerji açığa çıkar. Ancak füzyon, kontrol ve yönetimi zorlaştıran aşırı sıcaklıklar ve basınçlar gerektirir.
NIF'in termonükleer deneylerinde, 192 lazer ışını bezelye büyüklüğünde bir yakıt kapsülü içeren küçük bir silindir üzerinde birleşiyor. Bu güçlü lazer darbesi silindire çarptığında, X-ışınları salınır, kapsülün dışını buharlaştırır ve içindeki yakıtı patlatır. Bu yakıt döteryum ve trityum karışımıdır. Yakıt patladığında, hidrojeni helyuma dönüştürmek için gereken nihai yoğunluğa, sıcaklığa ve basınca ulaşır. Bu helyum, yakıtın alfa ısıtma adı verilen başka bir bölümünü daha da ısıtarak bir füzyon zincir reaksiyonuna neden olabilir.
Fizikçi Stephen Bodner, NIF tasarımının bazı ayrıntılarını eleştiriyor. Ancak sonuçlara şaşırdığını itiraf ediyor. Bodner, "Ateşleme ve başa baş hedeflerine, bunu bir başarı olarak adlandırmak için yeterince yaklaştılar," dedi. "ABD'nin büyük bir lazer füzyon programı ile ilerlemesinin zamanı geldi."
Ayrıca okuyun:
- Bilim adamları, prototip bir termonükleer reaktör başlatmak için bir oyun video kartı kullandılar
- İngiltere, yükseltilmiş MAST tokamak'ın piyasaya sürülmesiyle uygun fiyatlı bir füzyon çağını başlattı