Πυρηνική σύντηξη: Για πρώτη φορά η παραγόμενη ενέργεια ξεπέρασε την απαιτούμενη 

Μία ιστορική στιγμή

Πυρηνική σύντηξη: Για πρώτη φορά η παραγόμενη ενέργεια ξεπέρασε την απαιτούμενη

Φτάσαμε σε ένα σημείο-σταθμό στην προσπάθεια παραγωγής ενέργειας από πυρηνική σύντηξη αφού για πρώτη φορά μία αντίδραση παρήγαγε περισσότερη ενέργεια από αυτή που χρειάστηκε. Βελτιώσεις των φυσικών του National Ignition Facility στο Lawrence Livermore National Laboratory οδήγησαν σε οκταπλάσια αύξηση επιδόσεων από προηγούμενα πειράματα και 25 φορές μεγαλύτερη απόδοση από τα πειράματα του 2018. Για πρώτη φορά, μία αντίδραση από πυρηνική σύντηξη απέδωσε 1.3 megajoule ενέργειας.

Η σύντηξη ξεκινά με μία κάψουλα καυσίμου που αποτελείται από δευτέριο και τρίτιο – βαρύτερα ισότοπα του υδρογόνου. Η κάψουλα τοποθετείται σε ένα κενό θάλαμο χρυσού στο μέγεθος μίας γόμας. Έπειτα, 192 ισχυρά lasers στοχεύουν αυτό το θάλαμο και μετατρέπονται σε ακτίνες Χ. Οι ακτίνες Χ προκαλούν ανάφλεξη του καυσίμου και οι θερμοκρασίες φτάνουν αυτές του πυρήνα ενός άστρου, ξεπερνώντας τους 100 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Σε συνδυασμό με την πίεση που ξεπερνά τις 100 δισεκατομμύρια γήινες ατμόσφαιρες, η κάψουλα καυσίμου μετατρέπεται σε πλάσμα.

Όπως το υδρογόνο ενώνεται σε βαρύτερα στοιχεία στα άστρα, έτσι γίνεται με το δευτέριο και το τρίτιο. Η διαδικασία διαρκεί δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου και ο στόχος είναι η ενέργεια που παράγεται να ξεπερνά την ενέργεια που χρειάζεται για να ξεκινήσει και να διατηρηθεί η αντίδραση. Το πείραμα διεξήχθη στις 8 Αυγούστου και έφτασε όσο πιο κοντά έχουμε φτάσει ποτέ, με την ενέργεια των lasers να παραμένει μεγαλύτερη στα 1.9 megajoules. Ωστόσο οι επιστήμονες είναι ενθουσιασμένοι αφού η κάψουλα καυσίμου απορρόφησε πέντε φορές λιγότερη ενέργεια από αυτήν που παρήγαγε.

Στόχος της ομάδας είναι η βελτίωση του σχεδιασμού της κάψουλας και της ακρίβειας των lasers, έτσι ώστε να μεταφερθεί περισσότερη ενέργεια ακριβώς στο σημείο του πλάσματος που συντελείται η αντίδραση. Αρκετή από την ενέργεια των lasers χάνεται κατά τη μετατροπή του φωτός του laser σε ακτίνες Χ, παράγοντας θερμότητα. Αν λύσουμε αυτό το πρόβλημα θα είμαστε πολύ κοντά σε θετικό ισοζύγιο ενέργειας σύντηξης.

Τα αποτελέσματα του πειράματος παρουσιάστηκαν στο 63ο ετήσιο συνέδριο του APS Division of Plasma Physics.

12 σχολιο(α)