Fusion Sprünge nach vorn: Übertrifft Major Break-even-Ziel

Wissenschaftler haben einen großen Erfolg in den Schritt in Richtung tragfähige Fusionsenergie angekündigt.

Eine neue Reihe von Experimenten produziert mehr Energie als im Kraftstoff enthalten war, die in das System gebracht wurde nach einem Papier veröffentlicht heute (12. Februar) in der Zeitschrift Nature. Die Versuche zeigen auch, dass die Anfänge eines Prozesses, die zu einer selbsttragenden Reaktion oder Zündung, Omar Hurricane, die Studie es könnte führen Autor, sagte in einer Pressekonferenz.

"Wir sind näher als jemand jemals zuvor bekommen hat", sagte Hurrikan, ein Physiker an der Kernanlage der Zündung am Lawrence Livermore Laboratory in Kalifornien.

Die neuen Ergebnisse sind noch meilenweit entfernt diejenigen machen eine saubere, sichere Kernfusion Kraftwerk, oder sogar eine Kernfusion-Waffe, Experten sagen musste. [Science Fakt oder Fiktion? Die Plausibilität der 10 Sci-Fi-Konzepte]

Flüchtigen Traum

Wissenschaftler haben lange gesucht, einen Weg, um grenzenlose und sichere Energie zu erzeugen, durch zwei Atome miteinander verschmelzen. Aber der running gag ist, dass Fusionsleistung immer 30 Jahre entfernt, und den letzten 30 Jahren seit ist, sagte Stewart Prager, Direktor des Princeton Plasma Physics Lab, der nicht an der Studie beteiligt war.

Fusion tritt das Herzstück der Sonne, wo unglaublich dichtes Gas zwei Wasserstoff-Atome zusammen zu Formular Heliumatome zermalmt.

Aber Fusion auf der Erde erfordert unglaublich hohe Temperaturen – mindestens 180 Millionen Grad Fahrenheit (100 Millionen Grad Celsius) – und die starke abstoßende Kraft, die verhindert, dass Atome verschmelzen überwinden muss. Um eine tragfähige Energiequelle sein, die Fusionsreaktion muss autark sein und sollte mehr Energie erzeugen als es braucht, um den Vorgang zu starten.

Neuer Durchbruch

Die neuen Ergebnisse von nuklearen Ignition Facility (NIF) nehmen Fusionsforschung viel näher auf diese Ziele.

In der aktuellen Reihe von Experimenten feuerte die Forscher 192 Laserstrahlen auf einen gold-Kanister, genannt ein Hohlraum. Im Inneren der Hohlraum ist eine winzige Beschichtung von Kraftstoff bestehend aus Deuterium und Tritium, schweren Wasserstoff-Isotopen, die eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen als die häufigste Form von Wasserstoff.

Wenn der Laser den Hohlraum getroffen, das Gold löst Röntgenstrahlen, die das Metall zu verdampfen und komprimiert die Kraftstoff-Beschichtung mit einem Faktor von 35. Der Kraftstoff gelangt dichten zwei-bis dreimal größer sind als die im Kern der Sonne.

"Wenn Sie mit einem Basketball, das wäre wie komprimieren es auf die Größe der Pea, begonnen", sagte Co-Studienautor Debbie Callahan, ein Forscher mit NIF, in der Pressekonferenz.

Die Kompression die abstoßende Kraft überwand und spornte eine Fusionsreaktion unter Wasserstoff-Atome. Diese Reaktion erzeugt wiederum radioaktive Alpha-Teilchen, oder die Atomkerne von Helium-Atome, die den Brennstoff erhitzt oben und spornte noch mehr Fusionsreaktionen als bootstrapping bezeichnet – der erste Schritt zur Zündung.

Die neue Experimente oder "Schüsse" haben eines der Break-even-Ziele für die Fusion übertroffen: der Brennstoff produziert mehr Energie, als hineingesteckt wurde, sagte Hurrikan.

Weiten Weg voran

Dennoch hat das Team einen langen Weg zu gehen, bevor die Kernenergie aus Fusion möglich ist. Der Brennstoff selbst produziert mehr Energie, als hineingesteckt wurde, sondern der gesamte Prozess erfordert ungefähr 100 Mal mehr Energie, zum Beispiel um die Laser macht als generiert wurde, sagte Hurrikan.

Aber theoretische Modelle vorschlagen, dass sie eine Chance auf Verwirklichung Zündung durch die Feinabstimmung des Prozess haben, sagte Hurrikan.

"Es ist ein guter Schritt vorwärts," sagte Prager Leben Wissenschaft.

Die Alpha-Teilchen-Reaktionen sind besonders vielversprechend, sagte Christine Labaune, Aphysicist an der École Polytechnique in Frankreich.

"Die Demonstration der Eigenerwärmung durch Alpha-Teilchen ist ein wesentlicher Schritt zur Fusion", sagte Labaune, der nicht an der Studie beteiligt war, Leben Wissenschaft.

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