Изследователи от National Ignition Facility в Ливърмор, Калифорния, направиха пробив в целта си за получаване на неограничена енергия с нулеви въглеродни емисии. Дългоочакваното постижение, което ще бъде обявено на 13 декември от служители на Министерството на енергетиката на САЩ, е първият път, когато лаборатория успява да възпроизведе реакциите на слънцето по начин, който води до произвеждането на повече енергия, отколкото се използва такава.
„Това е монументален пробив“, заяви физикът Гилбърт Колинс от университета в Рочестър в Ню Йорк, който е бивш сътрудник на NIF, но не е участвал в изследването, водещо до последния пробив. „Откакто започнах работа в тази област, се очакваше синтезът да заработи след 50 години… С това постижение картинката рязко се промени.”
Термоядреният синтез потенциално осигурява източник на чиста енергия. Реакторите на делене, използвани за генериране на ядрена енергия, разчитат на тежки атоми, като уран, за освобождаване на енергия, когато се разпадат на по-леки атоми, включително някои, които са радиоактивни. Въпреки че е сравнително лесно да се генерира енергия с делене, екологичният срив би бил да се справяме с остатъчните радиоактивни отломки, които могат да останат опасни в продължение на стотици хилядолетия.
Контролираният термоядрен синтез, от друга страна, не произвежда толкова дълготрайни радиоактивни отпадъци, но е технически много по-трудно да се постигне. При термоядрения синтез леките атоми се сливат, за да създадат по-тежки. На слънцето това обикновено се случва, когато протон, ядрото на водороден атом, се комбинира с други протони, за да образува хелий.
Сливането на атомите изисква комбинация от високо налягане и температура, за да се притиснат атомите плътно един към друг. Силната гравитация върши голяма част от работата на слънцето.
В National Ignition Facility 192 лазера, насочени към малка пелета гориво, осигуриха взрив от енергия, който доведе то резултата. Това беше изблик на термоядрена енергия, който, макар и кратък, бе повече от лазерната енергия, която предизвика реакцията. Въпреки че общата енергия, освободена от експеримента, все още не е официално обявена, тя надвишава 1,3 милиона джаула енергия, произведена от по-ранен експеримент на NIF, който отбеляза първия път, когато екипът успя да запали ядрен синтез.
Но този последен изблик на синтез все още не произвежда достатъчно енергия, за да задвижи лазерните захранвания и други системи от експеримента NIF.
„Нетната печалба от енергия е по отношение на енергията в светлината, която е осветена върху целта, а не по отношение на енергията, която е влязла в създаването на тази светлина“, казва физикът от университета в Рочестър Рикардо Бети, който също не е участвал в изследванията.
„Сега зависи от учените и инженерите да видят дали можем да превърнем тези физични принципи в полезна енергия.“
Въпреки всичко, това е потенциална повратна точка в технологията, сравнима с изобретяването на транзистора, казва Колинс. „Вече имаме лабораторна система, която можем да използваме като компас за това как да напредваме много бързо“, казва той.