Bu laboratuvar füzyon enerjisinde çarpıcı bir atılım gerçekleştirdi

[™ Admin]

Bu laboratuvar füzyon enerjisinde çarpıcı bir atılım gerçekleştirdi

Nesiller boyu Dünya'da bir yıldızın gücünü üretmeye çalıştıktan sonra, bir Aralık gecesinin ortasında başarılı bir nükleer füzyon ateşlemesi gerçekleşti ve saniyenin 20 milyarda birinde sona erdi.

Bu, Wright Kardeşler'in ilk 12 saniyelik uçuşundan 100 milyar kat daha kısa, ancak insanlık için daha da büyük etkileri olabilecek kısa, parlak bir an.

Ancak Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndaki bilim ekipleri, Wright-Brothers anı hakkında hala vızıldarken, biz bu adı yalnızca üçüncü uçuşları gökyüzünde 39 dakika kaldığı için hatırlıyoruz.

Nükleer füzyon reaksiyonu, karşılaştırma yapılmadan önce tekrarlanmalı, genişletilmeli ve ölçeklendirilmelidir. Ve bunun işe yaraması için yarış devam ediyor.

"Ama onu bu kadar heyecan verici yapan da bu, değil mi?" baş bilim adamı Tammy Ma CNN'e söyledi. “Temiz, bol, sınırsız, karşılanabilir enerji için potansiyel çok büyük. Zor olacak. Kolay olmayacak. Ama yapmaya değer.”

Ma'nın ofisi, Livermore'daki 7.000 dönümlük bir laboratuvarın köşesinde üç futbol sahası büyüklüğünde dev bir lazer kutusu. Yükselen beyaz tavanlar boyunca koşan, dünyanın en enerjik lazerlerinden 192'sini tutan kilometrelerce kare tüpler, hepsi merkezdeki yuvarlak bir odaya doğru kıvrılıyor.

Bu hedef odanın tam ortası, her füzyon deneyi yaptıklarında güneş sistemindeki en sıcak yer haline geliyor ve J.J. Abrams, bunu "Karanlığa Doğru Stark Trek"te USS Enterprise'ın warp çekirdeğini tasvir etmek için kullandı.

Gecikmeler ve maliyet aşımları mirasıyla Ulusal Ateşleme Tesisi, Kongre'deki eleştirmenler tarafından alaycı bir şekilde "Ulusal Neredeyse Ateşleme Tesisi" veya "NAIF" olarak adlandırıldı. Test patlamalarına ihtiyaç duymadan nükleer silahları inceleyen çalışmaları olmasaydı, program yıllar önce finansmanını kaybetmiş olabilirdi.

Ama şimdi, 1997'de temeli atıldığından beri ilk kez, Ulusal Ateşleme Tesisi nihayet adının hakkını verebiliyor. Aralık ayında, dünyanın en enerjik lazerlerinden 192'si küçük bir hidrojen atomu peletini böyle bir güçle ısıttı, helyum ve - en önemlisi - fazla enerji yaratmak için bir araya geldiler.

Hedef odaya giren 2 megajoule'den biraz daha fazla enerji, dışarı çıkan 3.15 megajoule oldu - yaklaşık %50'lik mütevazi bir kazanç, ancak tarih yazmak ve bilim adamlarının deneyi gerçek bir başarı olarak adlandırmasına izin vermek için yeterli.

O zamandan bu yana yapılan beş girişimin tümü bunu tekrarlamakta başarısız oldu.

Lawrence Livermore Direktörü Kimberly Budil, Aralık ayındaki ateşleme kutlaması sırasında "Bu deneyler sayesinde çok şey öğrendik," dedi. "Ve bu eşiğin üzerine çıkacağımızdan çok eminiz. Ancak bu noktada hala bir Ar-Ge projesi.”

Kaliforniya'daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı. -CNN
Başarısız atışlardan bazıları başarılı olandan daha az güç kullanırken, diğerleri hidrojen atomlarını tutmak için kullanılan elmas kapsüllerin hassasiyetini yeniden yaratamadı.

"Kapsüllerin mükemmel olmadığı ve bazılarının diğerlerinden daha iyi çalıştığı gerçeğini telafi etmeye çalışmak için bir dizi değişiklik yaptık." Budil dedi. "Ve böylece umut her zaman oradadır. Ancak yaptığımız deneylerin geçmişine bakarsanız, girdilerdeki çok küçük değişikliklerin çıktı tarafında verimde çok büyük değişiklikler getirdiğini görürsünüz."

Ma, 14 dolar değerindeki elektriği "tüm ABD elektrik sisteminin gücünün bin katı" bir kuvvete yükseltebilen kilometrelerce uzunluktaki aynaları işaret ederek, "Her atış yaptığımızda, güneş sistemindeki en sıcak yer biziz," dedi. Kafes. Ama çekim yaptığımızda ışıklarınız evde yanıp sönmüyor çünkü çok büyük miktarda enerji alıyor ve onu nanosaniyelere sıkıştırıyoruz.”

Tesisin tamamı 20 yıllık teknolojiyle inşa edilmişti ve Ma, eğer tesisi bugün yeniden inşa edeceklerse veya yasal bir nükleer füzyon santrali inşa edecek olsalardı, "çok daha verimli yeni bir teknoloji kullanırdınız, şu anda ateş edebilirdiniz" dedi. daha yüksek verimlilik ve çok yüksek hassasiyetle çok daha yüksek oranlar.”

Ulusal Ateşleme Tesisindeki lazer preamplifikatör modülü. - Damien Jemison/Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı
Şimdiye kadar, nükleer füzyon alanı, temel olarak, bir dizi havai fişek gibi ateşlemeyi ateşlemek için lazer kullananlar ve çörek şeklindeki bir makinenin etrafında akan plazma akışlarını kontrol etmek için bir uçak gemisini kaldıracak kadar güçlü mıknatıslar kullananlar olarak ikiye ayrıldı. tokamak denir.

2021'de Oxford yakınlarında çalışan bilim adamları, beş saniye boyunca rekor kıran miktarda sürdürülebilir enerji üretmek için mıknatıs yöntemini kullandılar.

NIF'in operasyon müdürü Bruno Van Wonterghem, "On yıl içinde, on yıl önce bulunduğumuz yerde olacaklar," dedi - büyüyen füzyon yarışının ne kadar rekabetçi hale geldiğinin bir işareti.

Aralık ayındaki başarılı atıştan önce bile, füzyon teknolojisine yapılan özel yatırımlar 2021'de üçe katlandı ve düzinelerce girişim füzyonun sonsuz zorluklarını yeni yollarla aşmaya çalışıyor. Vancouver'daki bir girişim, nötronları kontrol etmek için bir sıvı metal girdabından yararlanmaya çalışırken, Lawrence Livermore Laboratuvarı'nın mezunları küçük, modüler füzyon reaktörleri fikrini ortaya attılar ve yatırımcı olarak Bill Gates ve Shell Oil'i saydılar.

Helion Energy, başlangıç partisinin en cesur vaatlerini veriyor ve Open AI CEO'su Sam Altman'ın 375 milyon dolarlık yatırımı da dahil olmak üzere teknolojideki en büyük destekçilerden bazılarını kendine çekiyor. Helion, dev dambıl şeklindeki prototipinin saatte bir milyon mil hızla plazma halkaları ateşleyeceğini ve gelecek yıla kadar füzyon yoluyla elektrik üretme yeteneğini göstereceğini iddia ediyor.

Tammy Ma, 9 Mayıs'ta Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'nda konuşuyor. - CNN
Microsoft'un Çarşamba günü 2028'de kendisinden 50 megavat elektrik satın alma taahhüdünü açıklamasının ardından Helion, Washington eyaletinde ilk tesisini kuracağını söyledi. Ancak türünün ilk örneği olan bu füzyon gücü satın alma sözleşmesi mütevazı bir sözleşme ve Microsoft'un 2022'de satın aldığı temiz gücün yaklaşık %0,04'ünü oluşturuyor.

Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı, yüzyılın ikinci yarısına kadar füzyondan elektrik üretilmesini beklemiyor ve güneş-sıcak plazmayı kontrol etmek ne kadar zorsa, onu yapma maliyetini kontrol etmek de aynı derecede zor.

Londra'daki Imperial College Eylemsiz Füzyon Çalışmaları Merkezi'nin eş direktörü Jeremy Chittenden, CNN'e “Şu anda yaptığımız her deney için çok fazla zaman ve para harcıyoruz” dedi. "Maliyeti çok büyük bir oranda düşürmemiz gerekiyor."

Artık Wright Kardeşler anına sahip olduklarına göre, Ma dünyanın eninde sonunda uçacağına, çalışacağına ve füzyonla yaşayacağına inanıyor.

“ABD olarak bunu yapacağımıza karar verirsek, yapabiliriz. Sadece zaman meselesi. Bu bir para meselesi, dedi annem. "Birlikte yapmamız gereken bir seçim. Ve bunu önümüzdeki birkaç on yılda göreceğimize inanıyorum.

"Kesinlikle."

Kaynak: CNN