ความก้าวหน้าของพลังงานฟิวชัน: เป็นครั้งแรกที่เราได้รับพลังงานมากกว่าที่เราใช้ไป

วันนี้กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาและสำนักงานความมั่นคงนิวเคลียร์แห่งชาติได้ประกาศ

การค้นพบการจุดระเบิดด้วยความร้อนนิวเคลียร์ในห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Livermore (LLNL) การทดลองซึ่งเป็นครั้งแรกในด้านพลังงานแสนสาหัสได้รับพลังงานมากกว่าที่ใช้ไปเมื่อวันที่ 5 ธันวาคม

ในการทดลองที่ LLNL นักวิทยาศาสตร์ใช้พลังงาน 2.05 MJ เพื่อเริ่มปฏิกิริยาฟิวชันและได้รับพลังงาน 3.15 MJ เป็นผลจากการฟิวชัน นี่เป็นการสาธิตครั้งแรกของการจุดระเบิดด้วยฟิวชัน ซึ่งเป็นจุดที่ปฏิกิริยาจะคงอยู่ได้เองเนื่องจากพลังงานที่สร้างขึ้นจะเพียงพอเพื่อให้ระบบทำงานต่อไป

ฟิวชั่นเป็นกระบวนการที่นิวเคลียสอะตอมเบาสองนิวเคลียสรวมกันเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่าหนึ่งนิวเคลียส และปล่อยพลังงานจำนวนมากออกมา ในทศวรรษ 1960 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์รุ่นบุกเบิกที่ LLNL ตั้งสมมติฐานว่าเลเซอร์สามารถใช้เพื่อกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันในห้องปฏิบัติการได้ นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาแนวคิดนี้ - ฟิวชั่นการจำกัดแรงเฉื่อย - ในห้องปฏิบัติการมาเกือบ 60 ปี 

พลังงานเลเซอร์ของ National Ignition Center จะถูกแปลงเป็นรังสีเอกซ์ภายในฮอลราอุม ซึ่งจะบีบอัดแคปซูลเชื้อเพลิงจนระเบิด รูปภาพ: LLNL

เพื่อให้แนวคิดนี้เป็นจริงในห้องปฏิบัติการสร้างระบบเลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น สถานที่ทดลองที่ทันสมัยมีขนาดเท่ากับสนามกีฬา ภายในโรงงาน ลำแสงเลเซอร์อันทรงพลังสร้างอุณหภูมิและความดันคล้ายกับที่เกิดขึ้นในแกนกลางของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ยักษ์ รวมถึงภายในอาวุธนิวเคลียร์ที่กำลังระเบิด นักวิทยาศาสตร์กล่าว

เพื่อสร้างการจุดระเบิดแสนสาหัสเป็นพลังงานเลเซอร์จะถูกแปลงเป็นรังสีเอกซ์ภายในโฮลเราม์ ซึ่งเป็นโพรงที่มีผนังอยู่ในสมดุลของการแผ่รังสีกับพลังงานที่แผ่ออกมาภายในโพรง จากนั้นแคปซูลเชื้อเพลิงจะหดตัวจนระเบิด ทำให้เกิดพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง

นักวิจัยเชื่อว่าความสำเร็จครั้งแรกของโลกในการจุดระเบิดด้วยความร้อนด้วยความร้อนเป็นการเปิดศักราชใหม่ในการพัฒนาพลังงาน

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์จากเขตเพอร์มาฟรอสต์: พวกเขาพัฒนาเสื้อผ้าอัจฉริยะและวัคซีนป้องกันมะเร็งได้อย่างไร

นักวิทยาศาสตร์ "โกง" เวลาและส่งโฟตอนไปยังอดีต: ความก้าวหน้าครั้งนี้จะเปลี่ยนฟิสิกส์ได้อย่างไร

10 ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ที่กลายเป็นของปลอม การ์ด