Fusi Nuklir Menciptakan "Plasma Yang Terbakar"

Tujuan utama dalam penelitian fusi nuklir adalah untuk mencapai plasma pemanasan sendiri dan para ilmuwan di National Ignition Facility mengklaim telah melakukan hal itu dalam penelitian yang baru diterbitkan.

foto deposit

Agar prospek energi bersih tanpa batas yang dihasilkan melalui fusi nuklir menjadi kenyataan, para ilmuwan membutuhkan reaksi di jantung teknologi untuk menjadi mandiri dan penelitian yang baru diterbitkan telah mendekatkan mereka ke tujuan itu. Para ilmuwan yang menggunakan laser bertenaga tinggi di National Ignition Facility telah mencapai "pembakaran plasma" untuk pertama kalinya, mendemonstrasikan untuk sesaat bagaimana bahan bakar dapat menyediakan banyak panas yang dibutuhkan untuk menjaga agar reaksi tetap berjalan.

Para ilmuwan telah mengejar teknologi fusi nuklir di National Ignition Facility sejak online pada tahun 2009 menggunakan 192 laser yang ditempatkan di dalam gedung 10 lantai untuk mengirimkan 1,9 megajoule energi ultraviolet ke kapsul bahan bakar kira-kira seukuran bantalan bola. Ini menciptakan tekanan dan suhu yang luar biasa yang menyebabkan atom-atom terpisah melebur menjadi helium suatu reaksi yang melepaskan sejumlah besar energi.

Ini meniru reaksi yang terjadi di dalam Matahari tetapi masalahnya adalah membuatnya di Bumi membutuhkan energi dalam jumlah besar untuk memulai prosesnya. Tujuan menyeluruh di bidang ini adalah agar reaksi fusi menjadi sumber utama panas, sebagai gantinya menciptakan bentuk fusi nuklir mandiri dan produksi energi berkelanjutan.

Hasil eksperimen yang dilakukan di National Ignition Facility pada November 2020 dan Februari 2021 mengkonfirmasi langkah-langkah kecil namun penting menuju tujuan ini. Para ilmuwan membuat beberapa penyesuaian pada pengaturan yang mencakup peningkatan jumlah energi laser yang difokuskan pada bahan bakar sambil mengubah geometri target dan cara energi ditransfer di antara sinar laser. Hasil dari ini adalah cara baru untuk mengontrol proses ledakan yang memampatkan dan memanaskan bahan bakar memungkinkan terciptanya plasma yang dapat memanaskan sendiri.

"Dalam percobaan ini kami mencapai untuk pertama kalinya di fasilitas penelitian fusi, keadaan plasma terbakar di mana lebih banyak energi fusi dipancarkan dari bahan bakar daripada yang dibutuhkan untuk memulai reaksi fusi, atau jumlah pekerjaan yang dilakukan pada bahan bakar" kata penulis utama Annie Kritcher.

Meskipun masa pakai plasma diukur hanya dalam nanodetik pencapaian pembakaran plasma merupakan langkah menuju pengapian nuklir di mana proses terus berlanjut untuk menghasilkan energi. Realitas itu kemungkinan masih beberapa dekade lagi tetapi para ilmuwan melihat potongan plasma self-heating berumur pendek ini sebagai bukti konsep yang penting.

"Eksperimen fusi selama beberapa dekade telah menghasilkan reaksi fusi menggunakan sejumlah besar pemanasan 'eksternal' untuk membuat plasma panas" kata penulis utama Alex Zylstra. "Sekarang untuk pertama kalinya kami memiliki sistem di mana fusi itu sendiri menyediakan sebagian besar energi. pemanasan. Ini adalah tonggak penting dalam perjalanan ke tingkat kinerja fusi yang lebih tinggi.”