Μια σημαντική ανακάλυψη στην ενέργεια σύντηξης: για πρώτη φορά, λάβαμε περισσότερη ενέργεια από όση ξοδέψαμε

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ και η Εθνική Διοίκηση Πυρηνικής Ασφάλειας ανακοίνωσαν σήμερα

ανακάλυψη της θερμοπυρηνικής ανάφλεξης σεLawrence Livermore National Laboratory (LLNL). Το πείραμα, στο οποίο για πρώτη φορά σε θερμοπυρηνική ενέργεια ελήφθη περισσότερη ενέργεια από ό,τι δαπανήθηκε, πραγματοποιήθηκε στις 5 Δεκεμβρίου.

Σε ένα πείραμα που διεξήχθη στο LLNL, οι επιστήμονεςξόδεψε 2,05 MJ ενέργειας για να ξεκινήσει τις αντιδράσεις σύντηξης και να πάρει 3,15 MJ ενέργειας εξόδου ως αποτέλεσμα της σύντηξης. Αυτή είναι η πρώτη επίδειξη ανάφλεξης με σύντηξη, το σημείο στο οποίο η αντίδραση γίνεται αυτοσυντηρούμενη καθώς η παραγόμενη ενέργεια γίνεται αρκετή για να διατηρεί το σύστημα σε λειτουργία.

Η σύντηξη είναι μια διαδικασία κατά την οποίαΔύο ελαφροί ατομικοί πυρήνες συνδυάζονται για να σχηματίσουν έναν βαρύτερο, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες ενέργειας. Στη δεκαετία του 1960, μια ομάδα πρωτοπόρων επιστημόνων στο LLNL υπέθεσε ότι τα λέιζερ θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να προκαλέσουν πυρηνική σύντηξη στο εργαστήριο. Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει αυτήν την ιδέα - αδρανειακή σύντηξη περιορισμού - στο εργαστήριο για σχεδόν 60 χρόνια. 

Η ενέργεια λέιζερ του Εθνικού Κέντρου Ανάφλεξης μετατρέπεται σε ακτίνες Χ μέσα στο hohlraum, το οποίο στη συνέχεια συμπιέζει την κάψουλα καυσίμου μέχρι να εκραγεί. Εικόνα: LLNL

Για να πραγματοποιηθεί αυτή η έννοια, στο εργαστήριοκατασκεύασε όλο και πιο ισχυρά συστήματα λέιζερ. Η σύγχρονη πειραματική εγκατάσταση έχει περίπου το μέγεθος ενός αθλητικού σταδίου. Στο εσωτερικό της εγκατάστασης, ισχυρές ακτίνες λέιζερ δημιουργούν θερμοκρασίες και πιέσεις παρόμοιες με αυτές που εμφανίζονται στους πυρήνες των άστρων και των γιγάντιων πλανητών, καθώς και στο εσωτερικό των πυρηνικών όπλων που εκρήγνυνται, λένε οι επιστήμονες.

Για τη δημιουργία θερμοπυρηνικής ανάφλεξης, η ενέργειαΤο λέιζερ μετατρέπεται σε ακτίνες Χ μέσα στο hohlraum, μια κοιλότητα της οποίας τα τοιχώματα βρίσκονται σε ισορροπία ακτινοβολίας με την ακτινοβολούμενη ενέργεια μέσα στην κοιλότητα. Η κάψουλα καυσίμου στη συνέχεια συστέλλεται μέχρι να εκραγεί, δημιουργώντας ένα πλάσμα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το πρώτο επίτευγμα της θερμοπυρηνικής ανάφλεξης στον κόσμο ανοίγει μια νέα εποχή στην ανάπτυξη της ενέργειας.

Διαβάστε περισσότερα:

Επιστήμονες από τη ζώνη του μόνιμου παγετού: πώς αναπτύσσουν έξυπνα ρούχα και εμβόλιο κατά του καρκίνου

Οι επιστήμονες «εξαπάτησαν» τον χρόνο και έστειλαν ένα φωτόνιο στο παρελθόν: πώς αυτή η ανακάλυψη θα αλλάξει τη φυσική

10 επιστημονικά στοιχεία που αποδείχτηκαν πλαστά. Καρτέλλες