Amerikai áttörés az inerciális fúzióban

Mágneses mezők alkalmazásával 40 százalékkal növelték a fúziós középpont hőmérsékletét, és megháromszorozták a leadott energiát az Egyesült Államok energiaügyi minisztériumának Lawrence Livermore kutatóközpontjában – derül ki a Physical Review Lettersben közölt tudományos beszámolóból.

A Livermore laboratóriumban működő National Ignition Facility (NIF) egy úgynevezett inerciális fúziós reaktor, amelyben pár milliméteres gombócnyi üzemanyagot egyszerre 20 lézerrel bombáznak, előidézve az atommagok összeolvadását. A fúziós technika fejlődésének másik elterjedt irányát a tokamaktípusú reaktorok jelenik, amelyekben több millió fokos plazmát forgatnak, ameddig a mágneses teret biztosító elektromágnesek túlmelegedés nélkül bírják. Ilyen lesz a Franciaországban nemzetközi összefogásban épülő kísérleti reaktor, az ITER is.

A fúzió az atommagok összeolvadását jelenti, ami egy nagy energiákat felszabadító folyamat. Ez működteti a Napot és a csillagokat. Ha az emberiség uralma alá hajtaná a fúziót, az a korábbiakhoz képest szinte korlátlan, olcsó és nem környezetszennyező energiát biztosítana – ehhez azonban még mindig sok technikai akadályt kell leküzdeni.

A mágneses mező egyfajta szigetelőként működik. Van egy forró középpontunk, amely több millió fokos, és körülötte szobahőmérséklet van. Ez a csomó hő egyszerűen csak szétáradna, de a mágneses mező megakadályozza ezt

– mondta John Moody, a NIF vezető tudósa a Motherboardnak.

Mivel középpontnál tartjuk a hőt, tovább tudjuk emelni a hőmérsékletet, és még több fúziós reakciót érünk

– tette hozzá.

Ezzel az NIF-ben elérhető közelségbe került a gyújtás, ami a felszabaduló energia nyomán önfenntartóvá válik. Erre azért van szükség, hogy a fúzió mérlege pozitívba lendüljön, vagyis több energiát adjon le, mint amennyi a létrehozásához szükséges.

A fúziós kísérleteknél a minimális változtatások is jelentős eltéréseket eredményezhetnek. Jelen esetben Moody és kollégái egy különleges ötvözetből készült tekerccsel vették körül a fúzió üzemanyagát tartalmazó pelletet. Az új konstrukcióban a hatékonyság a korábbi kísérletek alapján a vártnál is nagyobb mértékben nőtt.

Az amerikai szakemberek jéggel borított kriogén üzemanyag-kapszulák fúziójával folytatják a kutatást.

(Vice)