EXPERIMENTO LASER FUSION EXTRACTOS ENERGÍA NETA DE COMBUSTIBLE

Milestone se pasa en el largo camino hacia la energía de fusión - Philip Ball

Usando la más poderosa asamblea mundial de láser, un equipo de investigadores dicen que, por primera vez, se extrae más energía de la fusión nuclear controlada que fue absorbida por el combustible para desencadenarla - cruce e importante umbral simbólico en el camino largo hacia la explotación de esta fuente virtualmente ilimitada de energía.

La última hazaña, lograda en la instalación nacional de la ignición (NIF) en el Lawrence Livermore National Laboratory en California, sigue siendo una forma de salir de la más difícil y la meta largamente buscada de "encendido", el punto de equilibrio a partir del cual una fusión reactor puede generar más energía de la que se pone. Muchos otros pasos en los experimentos actuales disipan la energía antes de que llegue el combustible nuclear.

Sin embargo, el nuevo resultado representa "un paso fundamental en el camino a la ignición", según Mark Herrmann, director de un proyecto de investigación de pulsos de rayos x de alta energía en el laboratorio nacional Sandia en Albuquerque, Nuevo México, y que no estuvo involucrado con el trabajo NIF.

Mientras que los extractos de fisión nuclear de la energía liberada durante la desintegración de núcleos muy pesados, como los de uranio, la fusión nuclear - el proceso que alimenta las estrellas y bombas termonucleares -produce energía a partir de la coalescencia de núcleos ligeros, como los del hidrógeno. Durante una reacción de este tipo, una pequeña parte de las masas de los núcleos de hidrógeno separados se convierte en energía.

El control de la fusión ha demostrado ser inmensamente difícil, en parte debido al desafío de contener el plasma que genera la fusión, que alcanza temperaturas de millones de grados. Proyectos de fusión en diferentes partes del mundo están explorando una variedad de métodos. Cabe destacar que el experimento ITER, en construcción en el sur de Francia, se mantendrá el plasma confinado con los campos magnéticos en el interior de un reactor en forma de rosquilla.

Shaping pulsos:

Una gran cantidad de la energía debe ser bombeada en el combustible para bucear los núcleos juntos para superar su repulsión eléctrica. Al NIF, esta energía es proporcionada por 192 láseres de alta potencia, que envían sus rayos en un recipiente de oro tamaño de un frijol llamado Hohlraum. En el Hohlraum, el combustible se encuentra dentro de una cápsula de plástico.

La energía del láser es absorbida por el Hohlraum, que re-irradia como rayos X, algunos de los cuales son absorbidos por la cápsula de combustible. La cubierta exterior de plástico luego explota, la creación de una implosión del combustible en el interior, lo que aumenta la densidad suficientemente alta como para desencadenar la fusión. Sin embargo, la mayor parte de la energía del láser, se queda absorbida por la propia Hohlraum. Es por ello que la obtención de una ganancia neta dentro del combustible en sí es sólo un paso en el camino a la ignición.

Los éxito del equipo "NIF", que se describe en un artículo publicado en línea en la revista Nature, ha llegado en los experimentos llevados a cabo entre septiembre pasado y este mes de enero. Se basa en la conformación de los pulsos de láser para entregar más poder a principios del pulso. Esto crea una temperatura inicial relativamente alta en el Hohlraum que "ahueca" la carcasa de plástico y lo hace menos propenso a la inestabilidad durante la explosión que interrumpe el proceso de fusión. "Este esponjar enormemente desacelera el crecimiento de la inestabilidad." Dice el líder del equipo Omar Hurricane , un físico de Livermore.

Como resultado, los investigadores han sido capaces de lograr una "ganancia de energía de combustible" - una proporción

...