Kernfusion: Positive Ergebnisse der NIF | Wissenschaft 2020

Anonim

Der Rekord wurde bei der NIF - National Ignition Facility im Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien erzielt: Zum ersten Mal während eines Kernfusionstests wurden Energien gemessen, die höher sind als die im Zustand des Brennstoffplasmas implizierten - bestehend aus a Mikrokugel, so groß wie eine Erbse, die eine Mischung aus Deuterium und Tritium (DT) in flüssigem Zustand enthält (siehe Originalstudie).

Ein Erfolg, der weniger als ein Jahr nach der für 2015 geplanten Generalüberholung des bekanntesten Inertial Fuel Confinement- Fusionsprojekts im wissenschaftlichen Wettbewerb mit dem Ansatz zu verzeichnen scheint Europäer von ITER, der stattdessen mit der Technologie des magnetischen Einschlusses experimentiert. Der Einschluss des Brennstoffs ist nur die erste der Herausforderungen der Fusion und besteht darin, den Brennstoff in seinem Behälter im Plasmazustand zu halten, ohne dass letzterer ausbricht. In einem Fusionsreaktor muss das Plasma, also der sogenannte vierte Aggregatzustand, Temperaturen von mehreren Millionen Grad erreichen .

Im europäischen ITER wird der Einschluss durch starke Magnetfelder erreicht, die den Brennstoff in der Mitte desselben Reaktors fern von den Wänden in Schwebe halten. Das NIF nutzt stattdessen die Trägheit der Plasmapartikel, um ihrer thermischen Ausdehnung entgegenzuwirken: 192 Laserstrahlen werden in eine Hülle geleitet, um auf das Brennstoffpellet (das Target ) zu treffen. Der Strahl trifft aus jeder Richtung auf den Brennstoff, erwärmt ihn und komprimiert ihn heftig in Bruchteilen einer Sekunde, bis er seine Implosion hervorruft. Theoretisch werden auf diese Weise Temperatur und Dichte erhalten, um die Zündung zu erreichen, dh den Zustand, in dem Die Fusion wird ohne weitere Energieversorgung (Selbstversorgung) bis zur positiven globalen Energiebilanz aufrechterhalten. Wie das von OA Hurricane, Chefforscher am NIF, koordinierte Forscherteam sehr deutlich betonen möchte, ist das Erreichte immer noch ein Schritt zurück zum Ziel: Die aufgezeichnete Energie war zwar höher als das implizite Plasma, aber niedriger als die Gesamtmenge, die zum Verdichten des Kraftstoffs benötigt wird.