Przełom w fuzji jądrowej. Sukces Amerykanów

Amerykańscy naukowcy osiągnęli kolejny sukces w temacie fuzji jądrowej. Badacze z Lawrence Livermore National Laboratory byli w stanie "wycisnąć" wystarczającą ilość energii z diamentowej kapsuły wypełnionej wodorem w celu podtrzymania reakcji syntezy jądrowej.

Fuzja jądrowa jest jedną z nadziei energetyki. Wciąż jest jeszcze daleko do stworzenia niezawodnego generatora bazującego na tej technologii, ale naukowcy z całego świata wciąż starają się szukać rozwiązania, które będzie mogło zapewniać energię elektryczną dla społeczeństwa. Jeden z sukcesów osiągnęli amerykańscy naukowcy.

Badacze z Lawrence Livermore National Laboratory wykorzystują jedne z najpotężniejszych laserów na świecie (National Ignition Facility) do zmuszania atomów wodoru do nowych konfiguracji, pozyskując przy tym zapas energii. Pozyskanie tej nadwyżki było od dawna celem różnych innowatorów technologii syntezy jądrowej.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Jak czytamy w serwisie sciencealert.com, aby fuzja mogła zachodzić w magnetycznie ograniczonych wirach plazmy, wirujący wir małych, naładowanych cząstek musi być gorętszy niż jądro Słońca, zanim będzie mógł się zwrócić.

Badacze z LLNL wypełnili bardzo małą komórkę izotopami wodoru. Miała ona pochłaniać promieniowanie emitowane przez 192 lasery. Cząsteczki jądrowe mogły się wówczas przegrupować, tworząc hel, zostawiając przy tym nadwyżkę energii.

Pierwszy kamień milowy, zwany zapłonem, ma miejsce, gdy uwolniona energia jest wystarczająca do podtrzymania procesu syntezy. Po osiągnięciu warunków w grudniu zeszłego roku LLNL rozwijał się w dalszych eksperymentach, starając się poprawić wydajność. Zapłon udało się powtórzyć 30 lipca 2023 r. Naukowcy mają zamiar przekazać wyniki swoich badań na nadchodzących konferencjach naukowych, a także publikować artykuły na ich temat.

Według wstępnych wyników udało się osiągnąć 3,5 megadżuli, czyli nieco więcej niż przy pierwszej próbie, która miała miejsce w grudniu. Wtedy naukowcom udało się osiągnąć 3,15 megadżuli podczas zapłonu. Lasery dostarczyły natomiast trochę ponad 2 megadżule. Taka ilość energii wystarczy do zagotowania kilku litrów wody. W pełni funkcjonalna elektrownia termojądrowa bazująca na tej technologii wymagałaby do 100 razy silniejszych laserów pulsujących kilka razy na sekundę.

Świadczy to o tym, że zanim technologia pozwoli na zasilanie gospodarstw domowych, potrzeba jeszcze wielu badań i wielu "zapłonów", które byłyby wydajniejsze i łatwiejsze do zarządzania. W teorii jednak energia syntezy jądrowej mogłaby uwolnić w zasadzie nieograniczone ilości energii, która nie byłaby "skrępowana" przez problem odpadów radioaktywnych.