fuzja-termojadrowa

Mamy nowy rekord. Reakcja fuzji termojądrowej zakończyła się dodatnim bilansem energetycznym. Albo: prawie dodatnim

Rekord ten został ustanowiony przez naukowców z National Ignition Facility w Lawrence Livermore National Laboratory, którym udało się osiągnąć rekordową wydajność energetyczną w procesie syntezy termojądrowej na poziomie 1,3 megadżula. Było to więcej energii, niż dawka zużyta do wystartowania procesu fuzji.

Ale o co chodzi z tym prawie dodatnim? Żebyśmy dokładnie się zrozumieli, musimy zagłębić się w szczegóły reakcji wykorzystanej przez fizyków z Lawrence Livermore National Laboratory. Zaczynamy od paliwa, czyli mieszanki deuteru i trytu, izotopów wodoru które w procesie fuzji mają przekształcić się w plazmę.

Żeby to osiągnąć, w komorze z paliwem trzeba stworzyć warunki podobne do warunków panujących we wnętrzu małej gwiazdy. Chodzi o temperaturę przekraczającą 100 milionów stopni Celsjusza i ciśnienie przekraczające 100 miliardów atmosfer ziemskich. Wtedy też komora paliwowa zawierająca deuter i tryt zapada się, a izotopy wodoru w jego jądrze rozgrzewają się, łączą i wytwarzają jądra helu, neutrony oraz promieniowanie elektromagnetyczne.

Do stworzenia tych warunków fizycy wykorzystali 192 wiązki laserowe o dużej mocy, które – zanim zetkną się z komorą, w której umieszczono tryt i deuter – przekształcane są w promienie rentgenowskie. Cały proces trwał zaledwie kilka miliardowych części sekundy i wytworzona na jego skutek energia była wyższa, niż energia promieni rentgenowskich. Tutaj jednak pojawia się haczyk w postaci strat energii podczas zamiany promieni laserowych w rentgenowskie.

Całkowita energia wyemitowana z laserów wynosiła bowiem 1,9 megadżula. Ale nadal jest to niezwykle ważny moment dla nauki, ponieważ zgodnie z pomiarami zespołu, komora paliwowa pochłonęła ponad pięć razy mniej energii niż wytworzyła w procesie fuzji. Fizycy mają nadzieję, że uda im się znaleźć sposób na dalsze zwiększenie sprawności energetycznej procesu.

Wydajny proces fuzji termojądrowej jest coraz bliżej

Ostatecznym celem tego typu eksperymentów jest uzyskanie stabilnej fuzji jądrowej, która umożliwi wytwarzanie większej ilości energii niż zużywa się w czasie tej długotrwałej reakcji. Fizycy z Lawrence Livermore National Laboratory stawiają na wiązki laserowe do inicjacji tego procesu.

Reklama

Czytaj również: Fuzja termojądrowa coraz bliżej. Helion Energy wie jak produkować czystą energię

Kilka innych zespołów o wiele bardziej wierzy w zastosowanie elektromagnesów, za których pomocą również można uzyskać warunki potrzebne do fuzji. Które podejście okaże się bardziej skuteczne? Tego na razie nie wiemy. Możemy być za to pewni, że pierwszy podmiot, któremu uda się uzyskać stabilne warunki fuzji na pewno przejdzie do historii.