Od lat naukowcy próbują odtworzyć rodzaj fuzji jądrowej, która naturalnie występuje w gwiazdach w laboratoriach tutaj na Ziemi, aby opracować czyste i niemal nieograniczone źródło energii. W tym tygodniu dwa różne zespoły badawcze doniosły o znacznych postępach w osiągnięciu inercyjnego zapłonu termojądrowego - strategii podgrzewania i sprężania paliwa, która może umożliwić naukowcom wykorzystanie intensywnej energii syntezy jądrowej. Jeden zespół wykorzystał masywny system laserowy do przetestowania możliwości podgrzewania ciężkich atomów wodoru w celu zapłonu. Drugi zespół wykorzystał gigantyczny magnes lewitujący, aby doprowadzić materię do ekstremalnie wysokich gęstości - niezbędny krok do syntezy jądrowej.
W przeciwieństwie do rozszczepienia jądra atomowego, które rozrywa atomy w celu uwolnienia energii i wysoce radioaktywnych produktów ubocznych, synteza polega na wywieraniu ogromnego ciśnienia lub „ściskaniu” dwóch ciężkich atomów wodoru, zwanych deuterem i trytem, aby się stopiły. Powoduje to wytwarzanie nieszkodliwego helu i ogromnych ilości energii.
Ostatnie eksperymenty w National Ignition Facility w Livermore w Kalifornii wykorzystały ogromny system laserowy wielkości trzech boisk piłkarskich. Siegfried Glenzer i jego zespół wycelowali 192 intensywne wiązki laserowe w małą kapsułkę - wielkość potrzebną do przechowywania mieszanki deuteru i trytu, która po implozji może wywołać płonące plazmy fuzyjne i wylanie użytecznej energii. Naukowcy ogrzali kapsułę do 3,3 miliona Kelwinów i tym samym utorowali drogę do następnego dużego kroku: zapłonu i implozji kapsułki wypełnionej paliwem.
W drugim raporcie opublikowanym na początku tego tygodnia naukowcy zastosowali eksperyment z lewitowanym dipolem lub LDX i zawiesili gigantyczny magnes w kształcie pączka o wadze około pół tony w powietrzu za pomocą pola elektromagnetycznego. Naukowcy wykorzystali magnes do kontrolowania ruchu bardzo gorącego gazu naładowanych cząstek, zwanego plazmą, zawartego w jego zewnętrznej komorze.
Magnes pączka tworzy turbulencję zwaną „szczypaniem”, która powoduje kondensację plazmy zamiast jej rozprzestrzeniania się, co zwykle dzieje się w przypadku turbulencji. Po raz pierwszy „uszczypnięcie” zostało stworzone w laboratorium. Został on zaobserwowany w plazmie w polach magnetycznych Ziemi i Jowisza.
Naukowcy twierdzą, że trzeba zbudować znacznie większy ma LDX, aby osiągnąć poziomy gęstości potrzebne do fuzji.
Papier: symetryczne implanty fuzyjne z ograniczeniem inercyjnym przy ultrawysokich energiach lasera
Źródła: Science Magazine, LiveScience
