Các nhà khoa học xác nhận rằng năm ngoái, lần đầu tiên trong phòng thí nghiệm, họ đã có một phản ứng nhiệt hạch tự tồn tại (thay vì chết đi) – đưa chúng ta đến gần hơn với việc lặp lại phản ứng hóa học cung cấp năng lượng cho mặt trời.
Tuy nhiên, họ không hoàn toàn chắc chắn về cách tạo lại trải nghiệm.
phản ứng tổng hợp hạt nhân Nó xảy ra khi hai nguyên tử kết hợp để tạo thành một nguyên tử nặng hơn, giải phóng một luồng năng lượng lớn trong quá trình này.
Quá trình này thường được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng rất khó tái tạo trong phòng thí nghiệm vì nó cần một môi trường năng lượng cao để phản ứng tiếp tục.
mặt trời tạo ra năng lượng Sử dụng phản ứng tổng hợp hạt nhân – bằng cách đập các nguyên tử hydro lại với nhau để tạo thành heli.
Siêu tân tinh – Mặt trời bùng nổ – Quá Tận dụng lợi thế của phản ứng tổng hợp hạt nhân Màn bắn pháo hoa vũ trụ. Đó là sức mạnh của những tương tác này tạo ra các hạt nặng hơn như sắt.
Tuy nhiên, ở những nơi nhân tạo trên Trái đất, nhiệt và năng lượng có xu hướng thoát ra ngoài thông qua các cơ chế làm mát như bức xạ tia X và dẫn nhiệt.
Để biến phản ứng tổng hợp hạt nhân trở thành nguồn năng lượng khả thi cho con người, trước tiên các nhà khoa học phải đạt được thứ gọi là “đánh lửa”, trong đó các cơ chế tự đốt nóng khắc phục mọi tổn thất năng lượng.
Sau khi đạt được sự đánh lửa, phản ứng nhiệt hạch sẽ tự phát ra năng lượng.
Năm 1955, nhà vật lý John Lawson đã tạo ra một bộ tiêu chí, ngày nay được gọi là “Tiêu chuẩn đánh lửa giống Lawson”, để giúp xác định thời điểm xảy ra sự đánh lửa này.
Sự bốc cháy của các phản ứng hạt nhân thường xảy ra trong môi trường có mật độ cao, chẳng hạn như siêu tân tinh hoặc vũ khí hạt nhân.
Các nhà nghiên cứu tại Cơ sở Đánh lửa Quốc gia của Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore ở California đã dành hơn một thập kỷ để hoàn thiện phương pháp của họ, Đã xác nhận ngay bây giờ Thí nghiệm lịch sử được tiến hành vào ngày 8 tháng 8 năm 2021 đã thực sự dẫn đến sự đánh lửa thành công lần đầu tiên của một phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Trong một phân tích gần đây, thử nghiệm năm 2021 được đánh giá dựa trên chín phiên bản khác nhau của tiêu chuẩn Lawson.
Nhà vật lý hạt nhân Annie Kretcher tại Cơ sở Đánh lửa Quốc gia cho biết: “Đây là lần đầu tiên chúng tôi vượt quá tiêu chuẩn Lawson trong phòng thí nghiệm. thế giới mới.
Để đạt được hiệu ứng này, nhóm nghiên cứu đã đặt một viên nhiên liệu tritium và deuterium vào trung tâm của một buồng chứa uranium cạn kiệt được lót bằng vàng và bắn 192 tia laser công suất cao vào nó để tạo ra một vùng tia X cường độ cao.
Môi trường cường độ cao được tạo ra bởi các sóng xung kích định hướng bên trong tạo ra phản ứng nhiệt hạch tự duy trì.
Trong những điều kiện này, các nguyên tử hydro trải qua quá trình nhiệt hạch, giải phóng 1,3 megajoules năng lượng trong một phần trăm nghìn tỷ giây, tương đương với 10 phần tư tỉ watt năng lượng.
Trong năm qua, các nhà nghiên cứu đã cố gắng tái tạo phát hiện trong Bốn trải nghiệm tương tựnhưng chỉ tạo ra được một nửa năng lượng được tạo ra trong thí nghiệm ban đầu phá kỷ lục.
Critcher giải thích rằng quá trình đánh lửa rất nhạy cảm với những thay đổi nhỏ, hầu như không thể nhận thấy, chẳng hạn như sự khác biệt về cấu trúc của mỗi viên nang và cường độ tia laser.
“Nếu bạn bắt đầu từ điểm xuất phát xấu hơn về mặt kính hiển vi, nó được phản ánh trong sự khác biệt lớn hơn nhiều trong năng suất cuối cùng,” Nói Nhà vật lý Plasma Jeremy Chittenden tại Đại học Hoàng gia London. Trải nghiệm ngày 8 tháng 8 là trường hợp tốt nhất.
Nhóm nghiên cứu hiện muốn xác định chính xác những gì cần thiết để đạt được khả năng đánh lửa và cách làm cho thử nghiệm có khả năng phục hồi tốt hơn khi đối mặt với các lỗi nhỏ. Nếu không có kiến thức này, quy trình không thể được mở rộng để tạo ra các lò phản ứng nhiệt hạch có thể cung cấp năng lượng cho các thành phố, đó là mục tiêu cuối cùng của loại nghiên cứu này.
Chittenden nói: “Bạn không muốn rơi vào tình huống phải chuẩn bị mọi thứ vừa phải để có thể bùng cháy.
Bài báo này đã được xuất bản trong tin nhắn đánh giá vật lý.