Áttörés a fúziós energia kutatásában

Áttörés a fúziós energia kutatásában
Áttörés a fúziós energia kutatásában

2021. augusztus 8-án 192 lézersugár a teljes amerikai elektromos hálózatnál jóval nagyobb energiát pumpált egy kis aranykapszulába, és a másodperc töredékére meggyújtotta ugyanazt a termonukleáris tüzet, amely a Napot is táplálja.

A kaliforniai Livermore Nemzeti Laboratórium Gyújtási Létesítménye (National Ignition Facility) által végzett fúziós energiakísérletet három új tanulmány részletesen vizsgálta, amelyek szerint a kutatóknak sikerült a „gyújtás”, ami döntő lépés annak bizonyítására, hogy a szabályozott magfúzió megvalósítható. A „gyújtás” fogalmát azonban különbözőképpen határozzák meg, és bárhogyan is határozzák meg, a 2021-es eredmények még mindig nagyon messze vannak egy gyakorlati fúziós reaktortól, annak ellenére, hogy nagyon nagy mennyiségű energiát termelnek.

A magfúzió során két elem, jellemzően a hidrogén izotópjainak fúziója történik a nehezebb héliummá. A folyamat során óriási mennyiségű energia szabadul fel.

Egy fúziós erőmű bőséges energiát termelne, kizárólag vízből származó hidrogént használva üzemanyagként, és héliumot termelve hulladékként, a leolvadás vagy sugárzás kockázata nélkül. Ezzel szemben a maghasadás a jelenlegi atomerőművekben alkalmazott reakciótípus, amely a nehéz elemek, például az uránium magját hasítja meg energia előállítása céljából.

Tartós fúziós reakció irányítása az energiatermelés érdekében évtizedek óta nem sikerült a nukleáris mérnököknek. A legkülönbözőbb felépítésű kísérletekkel sikerült nagyon kis ideig fúziós reakciókat létrehozni, de soha nem érték el a „gyújtást”, vagyis azt a pontot, amikor a fúziós reakcióból felszabaduló energia nagyobb, mint a reakció létrehozásához és fenntartásához szükséges energiamennyiség.

A 2021. augusztus 8-i kísérlethez 1,9 megajoule energiára volt szükség ultraibolya lézer formájában, hogy egy kis, fagyasztott hidrogénizotópokból álló szemcsében fúziós reakciót indítson el, és 1,3 megajoule energiát szabadított fel, ami a kísérletbe bevitt energia mintegy 70%-át jelenti.

A kísérlet megismétlésére tett későbbi próbálkozások jóval kevesebb kimenő energiát eredményeztek, ami egyes kutatókat arra enged következtetni, hogy a National Ignition Facility kísérleti terve technikai zsákutca.

Az új tanulmányok azt sugallják, hogy a kutatók hajlandóak tovább vizsgálni, mire képes a gyújtólétesítmény, különösen azért, mert más fúziós kutatókkal ellentétben a létesítmény elsősorban nem a fúziós erőművek fejlesztésére, hanem a termonukleáris fegyverek jobb megértésére összpontosít.

Forrás (independent)

search icon