Sukces amerykańskich naukowców w temacie fuzji jądrowej

Amerykańscy naukowcy z National Ignition Facility odnieśli sukces w dziedzinie fuzji jądrowej. Badacze byli w stanie wydobyć wystarczającą ilość energii z diamentowej kapsuły wypełnionej wodorem, aby podtrzymać reakcję syntezy jądrowej.

Fuzja jądrowa jest jednym z nadziei energetyki, ale nadal wiele pracy pozostaje przed opracowaniem niezawodnego generatora opartego na tej technologii. Naukowcy na całym świecie ciągle starają się znaleźć rozwiązania, które dostarczą energię elektryczną dla społeczeństwa.

Badacze z National Ignition Facility wykorzystują jedne z najpotężniejszych laserów na świecie do manipulacji atomów wodoru, uzyskując nadmiar energii. Pozyskanie tej nadwyżki była celem wielu innowatorów technologii syntezy jądrowej.

W celu przeprowadzenia fuzji w magnetycznie ograniczonych wirach plazmy, wirujący wir małych, naładowanych cząstek musi być gorętszy niż jądro Słońca. Naukowcy z NIF wypełnili bardzo małą komórkę izotopami wodoru, która pochłaniała promieniowanie emitowane przez 192 lasery. Cząsteczki jądrowe mogły się wówczas przegrupować, tworząc hel i uwalniając nadmiar energii.

Pierwszy kamień milowy, nazywany zapłonem, został osiągnięty, gdy uwolniona energia była wystarczająca do podtrzymania procesu syntezy. NIF kontynuował eksperymenty, starając się poprawić wydajność po osiągnięciu warunków w grudniu ubiegłego roku. Kolejny zapłon został osiągnięty 30 lipca 2023 roku.

Według wstępnych wyników naukowcy osiągnęli 3,5 megadżuli, trochę więcej niż w pierwszej próbie w grudniu. Wtedy udało się wygenerować 3,15 megadżuli podczas zapłonu, podczas gdy lasery dostarczyły nieco ponad 2 megadżule. Taka ilość energii wystarczy do zagotowania kilku litrów wody. W pełni funkcjonalna elektrownia termojądrowa oparta na tej technologii wymagałaby jednak laserów o 100-krotnie większej sile, pulsujących kilka razy na sekundę.

Choć energia syntezy jądrowej ma potencjał do generowania nieograniczonej ilości energii, która nie byłaby związana z problemem odpadów radioaktywnych, przed zasilaniem gospodarstw domowych są potrzebne dalsze badania i rozwój efektywniejszych i łatwiejszych do zarządzania metod fuzji jądrowej.