Istraživači u Nacionalnom laboratoriju Lawrence Livermore u Kaliforniji po prvi su put proizveli više energije u reakciji nuklearne fuzije nego što je utrošeno za njezino pokretanje, što je dugo traženo postignuće poznato kao neto dobitak energije. Iznimno kratka fuzijska reakcija, u kojoj su korištena 192 lasera i temperature izmjerene na višestruko višoj temperaturi od središta Sunca, postignuta je 5. prosinca. "Istraživači nikada nisu izgubili iz vida ovaj cilj. Ispalili su snopove laserskih zraka na kuglicu goriva a više je energije oslobođeno od postignutog fuzijskog paljenja od energije lasera koji su za njega korišteni", rekao je dr. Arati Prabhakar, direktor Ureda za politiku znanosti i tehnologije. istraživači. Nazvao je otkriće za energiju nuklearne fuzije "nevjerojatnim inženjerskim čudom".
Eksperimenti su provedeni u LLNL-ovom National Ignition Facility (NIF), objektu dovoljno velikom da primi tri nogometna igrališta. U eksperimentu je utrošeno dva megadžula (MJ) energije, a tri MJ je dobiveno, a proizvodnja energije može se vremenski usporediti s tim koliko vremena je svjetlosti potrebno da otputuje jedan inč (2,54 cm).
NIF se smatra jednim od najpreciznijih i najreproduktivnijih laserskih sustava na svijetu. Usmjerava, pojačava, reflektira i fokusira svoj niz laserskih zraka u cilj veličine gumice za olovku u nekoliko milijarditih dijelova sekunde, isporučujući pritom više od 2 milijuna džula ultraljubičaste energije i 500 trilijuna vata vršne snage. S temperaturama u meti koje prelaze 180 milijuna stupnjeva Fahrenheita i s pritiscima od više od 100 milijardi Zemljinih atmosfera, atomi vodika ciljano se stapaju i oslobađaju energiju u kontroliranoj termonuklearnoj reakciji, piše Power Engineering.
Istraživači iz LLNL-a sredinom studenog su objavili optimistične vijesti. Eksperimenti su pokazali da je prosječna proizvedena energija neutrona veća od očekivane za deuterij-tritij (D-T) plazmu koja je u toplinskoj ravnoteži. Nalazi su predstavljeni u novom članku u izdanju časopisa Nature Physics od 14. studenog. Iako su istraživači rekli da im nedostaje jasno razumijevanje što je dovelo do tog opažanja, rekli su da je to jedno od najizravnijih mjerenja iona koji prolaze kroz fuzijsku reakciju.
Perspektivna fuzija
NIF je dio Programa upravljanja zalihama Nacionalne uprave za nuklearnu sigurnost koji je zadužen za održavanje pouzdanosti, sigurnosti i sigurnosti američkog odvraćanja od nuklearnog oružja bez testiranja u punom opsegu. Znanstveni program visoke gustoće energije proučava ponašanje materijala pod ekstremnim pritiskom, omogućujući istraživačima provođenje eksperimenata fizike oružja u kontroliranom laboratorijskom okruženju koje je nekada bilo moguće samo s podzemnim testiranjem.
Zagovornici fuzije, energije koja pokreće Sunce i zvijezde, nadaju se da bi ona jednog dana također mogla proizvoditi gotovo neograničenu energiju bez ugljika, što bi pomoglo u ubrzanom odmicanju od fosilnih goriva. Očekuje se da će komercijalnoj energiji nuklearne fuzije trebati desetljeća da postane ekonomski održiva. Morat će proizvesti znatno više snage i dulje vrijeme nego što je to postignuto u laboratorijskim uvjetima. Podupiratelji su ipak nazvali prekretnicu LLNL-a važnim korakom.
Postizanje neto dobitka energije bilo je izazovno jer se fuzija događa na tako visokim temperaturama i pritiscima da ju je nevjerojatno teško kontrolirati. Fuzija funkcionira tako da atome vodika pritišće jedan u drugi takvom snagom da se spoje u helij, oslobađajući ogromne količine energije i topline. Za razliku od drugih nuklearnih reakcija, fuzija ne stvara radioaktivni otpad, što je potencijalna korist.
