Welcher wirkliche Perforation jener Fusionsenergie ist noch Jahrzehnte fern

Letzte Woche drinnen einer vergoldeten Trommel in einem nordkalifornischen Laboratorium stellte eine Haufen von Wissenschaftlern von kurzer Dauer die Physik nachdem, die die Sonne antreibt. Ihr nächtliches Testlauf bestand darin, 192 Laser in die Kapsel zu feuern, die ein pfefferkorngroßes Pellet enthielt, dies mit Wasserstoffatomen voll war. Manche dieser Atome, die sich normalerweise abstoßen, wurden zusammengedrückt und verschmolzen, ein Prozess, jener Leistung erzeugt. Nachher Maßstäben erdgebundener Fusionsreaktionen war es a viel von Leistung. Mehrjährig nach sich ziehen Wissenschaftler ebendiese Erscheinungsform von Experimenten durchgeführt, nur um festzustellen, dass die Leistung, die zum Kochen des Brennstoffs verwendet wird, nicht ausreicht. Diesmal nach sich ziehen sie es endlich übertroffen.

Dieses Kunststück, dies denn Zündung berühmt ist, ist ein großer Glückslos für jedes diejenigen, die Merger studieren. Wissenschaftler mussten nur zu den Sternen aufschauen, um zu wissen, dass eine solche Energiequelle möglich ist – dass die Zusammensetzung von zwei Wasserstoffatomen zu einem Heliumatom kombinieren Massenverlust mit sich bringt und von dort in Übereinstimmung mit E = mc², eine Freisetzung von Leistung. Immerhin es war ein langsamer Weg seitdem den 1970er Jahren, denn Wissenschaftler erstmals dies Ziel jener Zündung definierten, dies manchmal wenn schon denn „Break-Even“ bezeichnet wird. Vergangenes Jahr kamen Forscher jener Nationalistisch Ignition Facility des Lawrence Livermore Labs nahe heran und erzeugten etwa 70 v. H. jener Laserenergie, die sie in dies Testlauf feuerten. Sie machten mit den Experimenten weiter. Dann, am 5. letzter Monat des Jahres, von kurzer Dauer nachdem 1 Uhr morgens, gelang ihnen endlich die perfekte Dokumentation. Zwei Megajoule rein; 3 Megajoule raus. 50 v. H. Energiegewinn. „Dies zeigt, dass es möglich ist“, sagte Jennifer Granholm, US-Energieministerin, heute Morgiger Tag hinaus einer Pressekonferenz.

Z. Hd. Fusionswissenschaftler wie Mark Cappelli, kombinieren Physiker an jener Stanford University, jener nicht an jener Wissenschaft beteiligt war, ist es ein aufregendes Ergebnis. Immerhin er warnt davor, dass diejenigen, die in naher Zukunft hinaus die Merger denn reichlich vorhandene, kohlenstofffreie und abfallfreie Energiequelle wünschen, unter Umständen warten sollen. Welcher Unterschied, sagt er, liegt darin, wie Wissenschaftler die Gewinnschwelle definieren. Heute sagten die NIF-Forscher, dass sie so viel Leistung herausgeholt nach sich ziehen, wie ihr Laser hinaus dies Testlauf abgefeuert hat – eine gewaltige, weit erwartete Leistung. Dasjenige Problem ist jedoch, dass die Leistung in diesen Lasern nur kombinieren winzigen Bruchteil jener Leistung ausmacht gesamt Leistung, die beim Zünden jener Laser beteiligt ist. Nachher diesem Skala bekommt NIF viel weniger, denn es investiert. „Welche Erscheinungsform von Gewinnschwelle ist weit, weit, weit, weit weg“, sagt Cappelli. „Dasjenige ist Jahrzehnte später. Vielleicht sogar ein halbes Jahrhundert später.“

Dasjenige Problem sind ineffiziente Laser. Die Erzeugung von Fusionsenergie mit jener NIF-Methode beinhaltet dies Schießen von Dutzenden von Strahlen in kombinieren Goldzylinder namens Hohlraum, jener hinaus mehr denn 3 Mio. Stufe Celsius erhitzt wird. Die Laser zielen nicht freimütig hinaus den Kraftstoff. Stattdessen ist ihr Ziel, „eine Suppe aus X-Strahlen“ zu erzeugen, sagt Carolyn Kuranz, eine Fusionsforscherin an jener University of Michigan. Welche beschießen dies winzige Brennstoffpellet aus den Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium und zerkleinern es.

Dies muss mit perfekter symmetrischer Präzision erfolgen – einer „stabilen Zusammensturz“. Andernfalls knittert dies Pellet und jener Energieträger wird nicht in Maßen erhitzt. Um dies Ergebnis jener letzten Woche zu gelingen, verwendeten die NIF-Forscher verbesserte Computermodelle, um dies Konzeption jener Kapsel zu verbessern, die den Treibstoff enthält, und die Laserstrahlen zu kalibrieren, um genau die richtige Röntgenstrahlenstreuung zu erzeugen.

Derzeit emittieren ebendiese Laser etwa 2 Megajoule Leistung pro Impuls. Z. Hd. Fusionswissenschaftler ist dies eine gewaltige, aufregende Energiemenge. Es entspricht nur ungefähr jener Leistung, die in etwa 15 Minuten beim Unternehmen eines Haartrockners verbraucht wird – im Unterschied dazu hinaus einmal, in einer millionstel Sekunde. Die Erzeugung dieser Strahlen am NIF erfordert kombinieren Raum, jener sozusagen die Größe eines Fußballfeldes hat und mit Blitzlampen voll ist, die die Laserstäbe mitreißen und die Strahlen ausbreiten. Lediglich dazu werden 300 Megajoule Leistung gesucht, von denen jener größte Teil verloren geht. Fügen Sie diesen Schichten von Kühlsystemen und Computern hinzu, und Sie erhalten schnell kombinieren Energieeintrag, jener um mehrere Größenordnungen größer ist denn die Leistung, die durch Merger erzeugt wird. Schritttempo eins für jedes die praktische Merger ist laut Cappelli daher die Verwendung viel effizienterer Laser.