Fusionskraft har länge setts som en dröm, men de senaste åren har tekniken sett ut att närma sig verkligheten. Den andra demonstrationen av en fusionsreaktion som skapar mer kraft än den använder är en annan viktig markör som tyder på att fusionens tid kan komma.

Att generera kraft genom att slå samman atomer har ett stort löfte, eftersom bränslet är rikligt, krävs i små mängder, och reaktionerna ger lite långlivat radioaktivt avfall och inga koldioxidutsläpp. Problemet är att initiera fusion vanligtvis användningar mycket mer energi än reaktionen genererar, vilket gör en kommersiell fusionsanläggning till en avlägsen dröm för närvarande.

Men i december förra året gjorde forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory ett stort genombrott när de uppnått "fusionständning" för första gången. Uttrycket hänvisar till en fusionsreaktion som producerar mer energi än vad som lagts in och blir självförsörjande.

Nu har teamet på National Ignition Facility upprepat bedriften, enligt en rapport i Financial Times. Och den här gången producerade de en ännu högre energiutbyte än den tidigare demonstrationen, vilket tyder på att framstegen tar fart.

"Sedan vi demonstrerade fusionständning för första gången vid National Ignition Facility i december 2022, har vi fortsatt att utföra experiment för att studera denna spännande nya vetenskapliga regim. I ett experiment som genomfördes den 30 juli upprepade vi antändningen på NIF, säger en talesperson för laboratoriet. FT. "Som är vår standardpraxis planerar vi att rapportera dessa resultat vid kommande vetenskapliga konferenser och i peer-reviewed publikationer."

National Ignition Facility använder ett tillvägagångssätt för fusion som kallas tröghetsinneslutning, där en samling av 192 otroligt kraftfulla lasrar avfyras i en guldkanister med en liten pellet av bränsle i mitten. Bränslepelleten består av två olika isotoper av väte som kallas deuterium och tritium.

När lasrarna träffar insidan av guldbehållaren genererar de röntgenstrålar som värmer och komprimerar bränslepelleten till extremt höga nivåer, vilket skapar en plasma. Detta skapar förutsättningar för bränslets väteatomer att smälta samman och skapa heliumatomer, vilket frigör en explosion av energi i processen. Hela processen varar bara en miljarddels sekund och bränslepelletsen är bara ett millimeter tvärs över, men det räcker ändå för att generera en ansenlig mängd energi.

Under förra årets test kunde anläggningen generera 3.15 megajoule energi, vilket var ungefär 50 procent mer än energin i laserstrålarna. Den här gången arunda, gruppen genererard mer än 3.5 megajoule, vilket markerar en betydande förbättring på bara några månader.

Nyckeln till förbättringen är nere till forskarnas växande förståelse för hur man kontrollerar den underliggande fusionsreaktionen, Jeremy Chittenden vid Imperial College London berättade New Scientist. Genom att behålla plasman längre kunde teamet pressa ut mer energi ur processen.

Det finns många varningar. Till att börja med, medan reaktionerna genererade mer energi än vad som var i laserstrålarna, använde det faktiskt avsevärt att driva lasrarna och resten av anläggningeny mer energi. För att en fusionsreaktor ska vara livskraftig skulle den behöva generera betydligt mer kraft än den totala energi som krävs för att driva anläggningen.

Dessutom är tillvägagångssättet för fusion vid labbet inte särskilt väl lämpat till skapa ett fungerande kraftverk. Det tar en hel dag att sätta upp ett enda antändningsexperiment så här eftersom lasrarna behöver tid att svalna, och forskarna måste byta ut bränslepelleten manuellt. För att generera en betydande mängd ström måste du köra reaktionen flera gånger i sekunden.

bro andra ansträngningar för att skapa en fusionsreaktor förlita sig på ett tillvägagångssätt som kallas magnetisk inneslutning, där ultrakraftfulla magneter används för att innehålla högtemperaturplasma under långa perioder tid. Även om ingen av dessa ännu har uppnått fusionständning, är tillvägagångssättet förmodligen mer mottagligt för att bygga ett kommersiellt kraftverk.

Men även om det är osannolikt att det kommer att fastställa ritningarna för framtida fusionskraftverk, kommer NIF:s demonstration av fusionständning och dess snabba framsteg i energiutbyte sannolikt att ge betydande uppmuntran till fältet.

Bildkredit: Lawrence Livermore National Laboratory/Reuters

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Fordon / elbilar, Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• ChartPrime. Höj ditt handelsspel med ChartPrime. Tillgång här.
• BlockOffsets. Modernisera miljökompensation ägande. Tillgång här.
• Källa: https://singularityhub.com/2023/08/11/physicists-achieve-net-energy-gain-in-a-fusion-reaction-for-the-second-time/