Fizikanët janë të zhurmshëm për rezultatet e reja nga eksperimentet e shkrirjes bërthamore. Por çfarë kanë gjetur ata dhe sa një zbulim i madh është ai?
Çfarë është fuzioni bërthamor?
Ne përjetojmë shkrirjen bërthamore çdo ditë është procesi që krijon nxehtësinë dhe dritën e diellit dhe yjeve të tjerë. Shkurtimisht, ai përfshin atome të lehta që thyhen së bashku për të prodhuar ato më të rënda, duke lëshuar sasi të mëdha energjie në proces.
Për ta bërë këtë vetë kërkon një inxhinieri serioze. Në Instalimin Kombëtar të Ndezjes (NIF) në Laboratorin Kombëtar Lawrence Livermore në Kaliforni, një rreze e dobët lazer ndahet dhe energjia përforcohet për të dhënë 192 rreze lazer. Këto përdoren për të ngrohur muret e një kanaçeje të vogël ari, të quajtur hohlraum , në më shumë se 3m gradë Celsius, duke rezultuar në emetimin e rrezeve X.
Këto rreze X ngrohin një kapsulë me madhësi milimetri brenda hohlraum-it që përmban dy forma hidrogjeni: deuterium dhe tritium. Nxehtësia bën që sipërfaqja e kapsulës të shpërthejë nga jashtë, duke detyruar përmbajtjen e saj të shpërthejë me fjalë të tjera, deuteriumi dhe tritiumi detyrohen së bashku me shpejtësi në presion dhe temperaturë shumë të lartë.
Rezultati është se, në pjesën më të nxehtë të karburantit, ndodh shkrirja, duke rezultuar në formimin e bërthamave të heliumit. Meqenëse një bërthamë e heliumit ka pak më pak masë se kombinimi i një bërthame deuteriumi dhe një bërthame tritium, ndryshimi në masë lirohet si një shpërthim energjie. Në kushtet e duhura, bërthamat e heliumit të prodhuara në këtë proces mund të transferojnë energjinë e tyre kinetike në karburantin e mbetur, duke e ngrohur atë dhe duke shkaktuar akoma më shumë shkrirje.
Nëse kjo ndodh, bëhet e mundur që të çlirohet më shumë energji sesa është vënë në eksperiment nga lazerët, një gjendje e njohur si ndezje.
Çfarë ndodhi?
Studiuesit në NIF kanë njoftuar se, për herë të parë, kanë arritur ta bëjnë këtë. Ekipi përdori 2.1 MJ energji për të ngrohur karburantin me lazer, duke lëshuar 2.5 MJ energji.
A është kjo shumë energji?
Jo, jo dhe aq. Diferenca – 0.4 MJ – është rreth 0.1 kWh. Kaq energji të mjaftueshme për të zier një kazan për të bërë disa filxhanë çaj.
Pse të gjithë janë kaq të emocionuar?
Hulumtimi i shkrirjes bërthamore ka vazhduar për 70 vjet dhe kjo është hera e parë që shkencëtarët kanë arritur të demonstrojnë ndezjen – një fitim pozitiv i energjisë. Rezultatet tregojnë se është me të vërtetë e mundur të përdoret shkrirja me lazer për të gjeneruar energji një provë thelbësore e parimit që do të nxisë kërkimin për të zhvilluar teknologjinë. Kjo ka rëndësi sepse shpresohet se bashkimi bërthamor përfundimisht do të sigurojë një burim pothuajse të pakufishëm, të sigurt dhe të pastër të energjisë.
Sa larg jemi ne nga furnizimi me energji elektrike i shtëpive tona nëpërmjet shkrirjes bërthamore?
Milje. Dhe milje. Vetëm një sasi e vogël e energjisë së tepërt u gjenerua në eksperimentet e fundit dhe u desh shumë energji, rreth 500 MJ, për të fuqizuar lazerët në radhë të parë. Reaksione të tilla duhet gjithashtu të ndodhin në një frekuencë shumë më të madhe – rreth 10 herë në sekondë dhe të jenë shumë më të lira për t’u ekzekutuar përpara se fuzioni bërthamor të mund të përdoret për të fuqizuar qoftë edhe një kazan.
Jeremy Chittenden, një profesor i fizikës së plazmës në Imperial College London, tha për Guardian: “Kushdo që punon në fuzion do të ishte i shpejtë të theksonte se ka ende një rrugë të gjatë për të bërë nga demonstrimi i fitimit të energjisë deri te efikasiteti i prizës së murit ku energjia që vjen nga një reaktor i shkrirjes tejkalon hyrjen e tij të energjisë elektrike të nevojshme për të funksionuar reaktorin.
“Eksperimentet në NIF demonstrojnë procesin shkencor të ndezjes dhe se si kjo çon në fitim të lartë të energjisë nga shkrirja, por për ta kthyer këtë në një termocentral duhet të zhvillojmë metoda më të thjeshta për të arritur këto kushte, të cilat do të duhet të jenë më efikase dhe mbi të gjitha. më lirë në mënyrë që shkrirja inerciale të realizohet si një burim energjie shkrirjeje”, shkruan The Guardian.