National Ignition Facility (NIF), amerykański laser o największej energii, jaki został użyty do badań zaczął eksperymenty z paliwem termojądrowym. Eksperymenty te mają w przyszłości pozwolić na zbudowanie reaktora fuzyjnego - podaje „Science”.
Eksperyment, prowadzony przez Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), zarządzające laserem, polega na dokonaniu kompresji i rozgrzania kapsułki wielkości ziarna pieprzu. Zostanie jej nadana temperatura wyższa niż panująca w jądrze Słońca, co umożliwi paliwu wodorowemu fuzję i wydzielenie wielkiej ilości energii. Ten proces, jeśli zakończy się sukcesem, w przyszłości może stanowić podstawę budowy produkującego energię reaktora fuzyjnego.
NIF jest wielkim systemem laserowym o wielkości kilku boisk futbolowych. Jego pierwszym zadaniem jest powodowanie reakcji jądrowych, co może zweryfikować efektywność amerykańskiego arsenału nuklearnego. Jednak LLNL dała NIF możliwość oddania pierwszego strzału inicjującego reakcję fuzyjną, która produkuje więcej energii niż zostało w nią włożone. Jest to od dawna wyczekiwany cel naukowców zajmujących się fuzją i może być wielkim przełomem po dekadach poszukiwania energii tą drogą.
W trakcie tego pierwszego strzału, naukowcy nakierowali wszystkie 192 urządzenia NIF na cel, aby przenieść 1 mln jouli ciepła - około połowy maksymalnej energii lasera. Normalnie do produkcji energii kapsuła zawiera mieszaninę kriogenicznie zamrożonego deuteru i trytu - dwóch izotopów wodoru. W tym przypadku jednak do kapsuły dodano także nieco zwykłego wodoru do zmniejszenia reakcji fuzji. Stało się tak, ponieważ naukowcy chcieli się dowiedzieć więcej o fizyce kompresji kapsuły przed oddaniem pełnego strzału laserowego stanowiącego zapłon.
LLNL pracuje od kilku lat nad reakcją fuzji. Chociaż pierwszy strzał jest kamieniem milowym, nawet zwolennicy NIF mówią, że może zabrać rok lub nieco więcej zanim eksperyment zakończy się sukcesem. Ważna jest m.in. kwestia czy urządzenie będzie działało prawidłowo.
Jeżeli eksperymenty się powiodą będzie można w przyszłości rowiązać takie zagadki, jak reakcje zachodzące w czarnych dziurach lub w gwaizdach typu supernowa. Celem doświadczeń prowadzonych za pomocą lasera NIF jest również rozwój innowacynych technologii zapewniających bezpieczenstwo przed bronią nuklearną oraz rozwój badań nad naturalnymi źródłami energii.
(ki/lasers.llnl.gov)