Ein Durchbruch in der Fusionsenergie: Zum ersten Mal haben wir mehr Energie erhalten, als wir ausgegeben haben

Das gaben das US-Energieministerium und die National Nuclear Security Administration heute bekannt

Entdeckung der thermonuklearen Zündung inLawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Das Experiment, bei dem erstmals in der thermonuklearen Energietechnik mehr Energie gewonnen als verbraucht wurde, wurde am 5. Dezember durchgeführt.

In einem am LLNL durchgeführten Experiment haben Wissenschaftlerverbrauchte 2,05 MJ Energie, um die Fusionsreaktionen zu starten und erhielt 3,15 MJ Energieabgabe als Ergebnis der Fusion. Dies ist die erste Demonstration der Fusionszündung, dem Punkt, an dem die Reaktion selbsterhaltend wird, wenn die erzeugte Energie ausreicht, um das System am Laufen zu halten.

Fusion ist ein Prozess, bei demZwei leichte Atomkerne verbinden sich zu einem schwereren und setzen dabei große Energiemengen frei. In den 1960er Jahren stellte eine Gruppe wegweisender Wissenschaftler am LLNL die Hypothese auf, dass Laser zur Auslösung der Kernfusion im Labor eingesetzt werden könnten. Wissenschaftler entwickeln diese Idee – die Trägheitsfusion – seit fast 60 Jahren im Labor. 

Die Laserenergie des National Ignition Center wird im Hohlraum in Röntgenstrahlen umgewandelt, die dann die Brennstoffkapsel zusammendrücken, bis sie explodiert. Bild: LLNL

Um dieses Konzept zu realisieren, im Laborbaute immer leistungsfähigere Lasersysteme. Die moderne Versuchsanlage hat etwa die Größe eines Sportstadions. Innerhalb der Anlage erzeugen starke Laserstrahlen Temperaturen und Drücke, die denen ähneln, die in den Kernen von Sternen und Riesenplaneten sowie in explodierenden Atomwaffen auftreten, sagen Wissenschaftler.

Zur thermonuklearen Zündung wird die Energie erzeugtDer Laser wird innerhalb des Hohlraums, eines Hohlraums, dessen Wände im Strahlungsgleichgewicht mit der abgestrahlten Energie innerhalb des Hohlraums stehen, in Röntgenstrahlen umgewandelt. Die Brennstoffkapsel zieht sich dann zusammen, bis sie explodiert und ein Plasma mit hoher Temperatur und hohem Druck erzeugt.

Forscher glauben, dass die weltweit erste Errungenschaft der thermonuklearen Zündung eine neue Ära in der Energieentwicklung einleitet.

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