8 sierpnia 2021 r. w National Ignition Facility (NIF) osiągnięto wydajność energetyczną ponad 1,3 MJ (megadżula), dzięki czemu naukowcy znaleźli się u progu uzyskania fuzji jądrowej. W pierwszą rocznicę tego wydarzenia, w trzech czasopismach naukowych pojawiły się wyniki tamtych eksperymentów. Przy ich tworzeniu brało udział blisko 1000 osób.
Rekordowy strzał był dużym postępem naukowym w badaniach nad fuzją, który ustanawia, że zapłon fuzji w laboratorium jest możliwy w NIF. Osiągnięcie warunków potrzebnych do zapłonu było długoletnim celem wszystkich badań nad inercyjną fuzją zamkniętą (ICF) i otwiera dostęp do nowego reżimu eksperymentalnego, w którym samonagrzewanie cząstek alfa przewyższa wszystkie mechanizmy chłodzenia w plazmie fuzji.Omar Hurricane, główny naukowiec programu ICF z LLNL
Coraz bliżej fuzji
Inercyjna fuzja zamknięta (ICF) to metoda osiągnięcia fuzji jądrowej przez szybkie sprasowanie i podgrzanie materiałów. Proces ten zwykle jest sterowany za pomocą laserów o dużej mocy i skupia się na małej palecie, którą należy szybko podgrzać. Podstawowym składnikiem granulatu fuzyjnego jest deuter i tryt (izotopy wodoru).
Prace szczegółowo opisują wyniki eksperymentu z 8 sierpnia 2021 r. oraz związany z nimi projekt. Fizyk LLNL Alex Zylstra zauważył, że w 2020 i na początku 2021 roku Lab po raz pierwszy przeprowadził eksperymenty w reżimie “płonącej plazmy”, co ustawiło scenę dla rekordowego strzału.
Czytaj też: Kolejny przełom w pracach nad fuzją jądrową. Zap Energy prezentuje przełomową technologię
Od czasu eksperymentu w sierpniu ubiegłego roku, przeprowadza się serię eksperymentów, aby powtórzyć rekordową wydajność, a nawet ją poprawić.
Wiele zmiennych może wpływać na każdy eksperyment. 192 wiązki laserowe nie działają dokładnie tak samo od strzału do strzału, jakość celów jest różna, a warstwa lodu rośnie z różną chropowatością na każdym celu. Te eksperymenty dały możliwość sprawdzenia i zrozumienia nieodłącznej zmienności w tym nowym, czułym reżimie eksperymentalnym.Annie Kritcher, fizyk z LLNL
Mimo starań nie udało się powtórzyć wyniku z 8 sierpnia 2021 r. Fizycy zamierzają wykorzystać zgromadzone dane eksperymentalne i symulacje, to doprecyzowania warunków, które są konieczne do przeprowadzenia kontrolowanej fuzji jądrowej. Wydaje się, że jej osiągnięcie jest bliżej niż kiedykolwiek wcześniej w historii.