I åratal har forskare försökt replikera den typ av kärnfusion som förekommer naturligt i stjärnor i laboratorier här på jorden för att utveckla en ren och nästan gränslös energikälla. Denna vecka rapporterar två olika forskargrupper betydande framsteg när det gäller att uppnå tertisk fusionständning - en strategi för att värma och komprimera ett bränsle som kan göra det möjligt för forskare att utnyttja den intensiva energin från kärnfusion. Ett team använde ett massivt lasersystem för att testa möjligheten att värma tunga väteatomer för att antända. Det andra laget använde en gigantisk levitationsmagnet för att få materien till extremt hög densitet - ett nödvändigt steg för kärnfusion.
Till skillnad från kärnklyvning, som rivar isatomer för att frigöra energi och mycket radioaktiva biprodukter, innebär fusion att sätta enormt tryck, eller "pressa" två tunga väteatomer, kallade deuterium och tritium tillsammans så att de smälter samman. Detta producerar ofarlig helium och stora mängder energi.
De senaste experimenten vid National Ignition Facility i Livermore, Kalifornien använde ett massivt lasersystem på storleken på tre fotbollsplaner. Siegfried Glenzer och hans team riktade 192 intensiva laserstrålar mot en liten kapsel - storleken som behövs för att lagra en blandning av deuterium och tritium, som vid implosion kan leda till brinnande fusionsplasma och en utströmning av användbar energi. Forskarna upphettade kapseln till 3,3 miljoner Kelvin och banade därmed vägen för nästa stora steg: antändning och implodering av en bränslefylld kapsel.
I en andra rapport som släpptes tidigare denna vecka använde forskare ett Levitated Dipole Experiment, eller LDX, och hängde upp en gigantisk munkformad magnet som vägde ungefär ett halvt ton i midair med hjälp av ett elektromagnetiskt fält. Forskarna använde magneten för att kontrollera rörelsen av en extremt varm gas av laddade partiklar, kallad plasma, inne i dess yttre kammare.
Donutmagneten skapar en turbulens som kallas "klämma" som får plasma att kondensera istället för att sprida ut, vilket vanligtvis händer med turbulens. Det är första gången "klämningen" skapas i ett laboratorium. Det har sett i plasma i de magnetiska fälten Jorden och Jupiter.
En mycket större ma LDX måste byggas för att nå de täthetsnivåer som behövs för fusion, sade forskarna.
Papper: Symmetriska tröghetsinträngningar Fusionsimplosioner med ultrahög laserenergi
Källor: Science Magazine, LiveScience
