Reaktor fuzji jądrowej oferujący dodatni bilans energetyczny coraz bliżej

Fizycy jądrowi w Stanach Zjednoczonych przeprowadzili serię eksperymentów, w trakcie których udało się odzyskać ponad 70% energii użytej do zainicjowania reakcji syntezy jądrowej. Osiągnięcie to jest na tyle ważne bo zbliża nas do uruchomienia pierwszego reaktora fuzji jądrowej, który będzie w stanie zaoferować dodatni bilans energetyczny.

Największym problemem technologii fuzyjnych jest to że samo uruchomienie pochłania znacznie więcej energii, niż ją uzyskujemy na drodze reakcji termojądrowych. Do tej pory w żadnym eksperymencie nie udało się uzyskać dodatniego bilansu energetycznego.

Naukowcy z National Ignition Facility w swoim podejściu wykorzystują system laserów do podgrzewania paliwa plazmowego. Pelety paliwowe, które zawierają — deuter i tryt, mogą wytworzyć więcej energii. Granulki paliwa jednak muszą zostać podgrzane do wysokich temperatur pod ogromnym ciśnieniem.

Na początku badań strzały wiązką laserową dawały ok. 1 kJ energii. Po późniejszych ulepszeniach laser wytwarzał już 100 kJ energii. Z początkiem tego roku udało się osiągnąć 170 kJ. Z początkiem sierpnia strzał wiązką laserową wygenerował 1350 kJ energii.

Do inicjacji reakcji syntezy jądrowej 192 laserowe wiązki ultrafioletowego światła generują 1900 kJ energii, zatem uzyskane w eksperymencie 1350 kJ oznacza, że udało się odzyskać ponad 70% energii impulsu laserowego, który wyzwolił reakcje.

Jak opowiada Mark Herrmann, szef programu syntezy jądrowej w Lawrence Livermore National Laboratory – wynik był zaskoczeniem i niespodzianką dla wszystkich ale jeszcze nie wiadomo, które z wykonanych przez nich ulepszeń było kluczowe.

NIF nie jest osamotniony w dążeniu do fuzji. Inne projekty, takie jak ITER, ogromny obiekt wybudowany w południowej Francji, także działają by jak najszybciej rozwiązać ten nurtujący od lat problem opłacalności.