Το Lawrence Livermore National Laboratory δημοσίευσε μια εκτενή μελέτη που επιβεβαιώνει την εγκυρότητα του πειράματος σύντηξης του 2022, όπου πολλαπλά λέιζερ εστίασαν σε μια σφαίρα δευτέριου και τριτίου για να επιτύχουν την πρώτη ανάφλεξη σύντηξης σε εργαστήριο.
Η δημιουργία πυρηνικής σύντηξης είναι σχετικά εύκολο να παραχθεί. Το μόνο που χρειάζεται είναι οι συνθήκες που θα θέσουν τα ιόντα των ισοτόπων υδρογόνου υπό τις κατάλληλες συνθήκες θερμότητας και πίεσης ώστε να προκαλέσουν τη σύντηξή τους σε ήλιο. Στην πραγματικότητα, είναι τόσο εύκολη που αποτέλεσε το κεντρικό κομμάτι ενός εκθέματος της General Electric που λειτουργούσε για 10 ώρες την ημέρα στην Παγκόσμια Έκθεση του 1964.
Το δύσκολο κομμάτι είναι να επιτευχθεί πυρηνική σύντηξη με ταυτόχρονη παραλαβή περισσότερης ενέργειας από όση εισάγει κανείς, κάτι που ονομάζεται ανάφλεξη σύντηξης. Μέχρι τις 5 Δεκεμβρίου 2022, αυτό είχε επιτευχθεί στη Γη μόνο μέσα σε μια βόμβα υδρογόνου. Εκείνη την ημέρα στις εγκαταστάσεις του Lawrence Livermore, 192 ακτίνες λέιζερ εστίασαν σε έναν κρυογενικό στόχο δευτερίου/τριτίου, παρέχοντας 2,05 Megajoule (MJ) υπεριώδους φωτός. Ο στόχος έλιωσε και παρήγαγε 3,15 MJ ενέργειας εξόδου. Με άλλα λόγια, ανάφλεξη σύντηξης.
Έκτοτε, μια ομάδα από περισσότερους από 1.370 ερευνητές από 44 διεθνή ιδρύματα που συνέβαλαν στο έργο επί δεκαετίες εργάστηκε για να επαληθεύσει και να τεκμηριώσει τα αποτελέσματα αυτού του πειράματος. Η πρόσφατα εκδοθείσα αξιολογημένη εργασία αποκαλύπτει πώς επιτεύχθηκε η αύξηση του στόχου κατά 1,5 φορά και παρακολουθεί την πρόοδο του πειράματος από την αφετηρία του το 1972, ως πρόταση του διευθυντή του LLNL John Nuckolls και των συνεργατών του, καθώς και τις προκλήσεις που αντιμετωπίστηκαν για την επίτευξη της ανάφλεξης.
Σύμφωνα με το εργαστήριο, ο πρωταρχικός σκοπός του πειράματος με λέιζερ ήταν να προσομοιωθεί η αντίδραση σύντηξης που βρίσκεται στο εσωτερικό ενός πυρηνικού όπλου, προκειμένου να διαπιστωθεί η αξιοπιστία του πυρηνικού αποθέματος των ΗΠΑ χωρίς να καταφύγουν σε πυρηνικές δοκιμές.
Ωστόσο, τα αποτελέσματα θα μπορούσαν επίσης να έχουν εφαρμογές στο σχεδιασμό μελλοντικών σταθμών παραγωγής ενέργειας από σύντηξη, οι οποίοι θα μπορούσαν να παρέχουν στον κόσμο απεριόριστη καθαρή ενέργεια. Κάτι τέτοιο δεν θα ήταν άμεσο, διότι, αν και επιτεύχθηκε η ανάφλεξη της σύντηξης, τα λέιζερ απαιτούσαν 100 φορές περισσότερη ενέργεια για την τροφοδοσία τους απ’ όση παρήχθη από την αντίδραση.
“Η αρχιτεκτονική του λέιζερ NIF και η διαμόρφωση του στόχου επιλέχθηκε για να δώσει τη μεγαλύτερη πιθανότητα ανάφλεξης της σύντηξης για ερευνητικούς σκοπούς και δεν βελτιστοποιήθηκε για να παράγει καθαρή ενέργεια για εφαρμογές ενέργειας σύντηξης”, δήλωσαν οι ερευνητές. “Οι ενεργειακές εφαρμογές της αδρανειακής σύντηξης που απαιτούν εξελίξεις στο υποκείμενο σχήμα απαιτούν περαιτέρω ανάπτυξη, όπως η χρήση ενέργειας λέιζερ, ο ρυθμός βολής, η ευρωστία του στόχου, τα υψηλότερα επίπεδα συμπίεσης καυσίμου και το κόστος“.
[via]
