Nükleer füzyonun üç ana türü vardır ve en çok arzu edileni PB11'dir (hidrojen-bor). PB11 nükleer füzyonu neredeyse hiç nötron radyasyonuna sahip olmayacaktı ancak döteryum trityum için 1 milyon veya döteryum-döteryum için yaklaşık 100 milyon yerine 500 milyar derece sıcaklık gerekiyor.

Prag'daki PALS lazer tesisi, hidrojen-bor (pB11) füzyonunda büyük bir ilerleme olduğunu bildirdi. Ocak 2022'de Physical Review E makalesinde, 40 yılında aynı tesiste yapılan önceki deneylere göre füzyon veriminde 2014 kat artış olduğu bildirildi. Araştırmacılar, aşağıya odaklanmış 2 TW kızılötesi lazer radyasyonu patlamasıyla bir miktar gömülü hidrojen içeren bor nitrür hedefini vurdu. 80 mikronluk bir noktaya. Füzyon verimindeki 40 kat artış, yalnızca hedefin daha kalın hale getirilmesiyle sağlandı. Bu ilerleme, hem ucuz, tamamen temiz enerji sağlama potansiyeline sahip olan hidrojen-bor füzyonu için ileri bir adım, hem de füzyon araştırmalarında meydana gelebilecek atılımların bir örneği.

Lazerle çalışan proton-bor füzyonundan elde edilen enerjik α parçacıklarının yüksek akım akışı

Proton-bor füzyonu olarak bilinen nükleer reaksiyon, mütevazı bir lazer yoğunluğunda (santimetre kare başına ~10^16 watt) kalın bir bor nitrür hedefine odaklanan bir nanosaniye altı lazer sistemi tarafından tetiklendi ve üretilen α parçacıklarının rekor bir verimiyle sonuçlandı. Lazer darbesi başına yayılan α parçacıklarının tahmini değeri yaklaşık 100 milyardır; dolayısıyla daha önce bildirilen diğer deneysel sonuçlardan kat kat daha yüksektir. Hızlandırılmış α-parçacık akışı, kaynaktan 10 metre uzakta kinetik enerji (10 MeV'ye kadar), darbe süresi (∼2 ns) ve tepe akımı (∼1 Amper) açısından benzersiz özellikler gösterir ve bu tür nötronsuz potansiyel uygulamalar için ümit vericidir. nükleer füzyon reaksiyonları. Nükleer reaksiyonda üretilen toplam α parçacıklarının sayısını açıklamak için ışın güdümlü bir füzyon şeması kullandılar. Bu modelde, plazma içinde hızlandırılan ve hedefin büyük kısmına doğru ilerleyen protonlar, 11B atomlarıyla etkileşime girebilir, böylece füzyon reaksiyonlarını verimli bir şekilde tetikleyebilir. Farklı lazer parametreleri, deney düzenekleri ve hedef kompozisyonları ile elde edilen literatür sonuçlarına genel bir bakış raporlanmakta ve tartışılmaktadır.

PALS'taki iyot lazerin 1.2 J'lik bir lazer darbesi üretmek için 600 MJ girişe ihtiyacı vardır. En son deneyden elde edilen füzyon çıktısı 0.06 J idi, dolayısıyla çıktı enerjisinin girdi enerjisine kritik oranı, çok daha az reaktif bir yakıt olan döteryum kullanan LPPFusion'un FF-80'i tarafından elde edilenden yaklaşık 1 kat daha az. Net enerjiye ulaşmak için HB11 Energy, Marvel Energy, Focused Energy ve Innoven'in daha büyük füzyon jeneratörleri Focus Fusion LPP Fusion'a ihtiyacı olacak. Ancak tüm füzyon şirketleri ve füzyon araştırmacıları bu zorlukların üstesinden gelmek için çalışıyor.