การทดลองใหม่ในสหรัฐอเมริกาได้บรรลุสถานะพลาสม่าที่ลุกไหม้แล้ว ซึ่งช่วยให้การวิจัยฟิวชันดีขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา นั่นคือ ปฏิกิริยาควบคุมของพลังงานที่ยั่งยืน
นักวิจัยของห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอส อาลามอส รวมทั้งสมาชิกของแผนกฟิสิกส์ มีส่วนสนับสนุนความสามารถที่จำเป็นในวิทยาศาสตร์การวินิจฉัยเพื่อให้บรรลุผลและวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ไม่เคยมีมาก่อน
ความก้าวหน้าในการวินิจฉัย
ช่วยเปลี่ยนการวิจัยฟิวชันไปสู่เกณฑ์การจุดระเบิด ซึ่งเป็นจุดที่ปฏิกิริยาฟิวชันสร้างพลังงานมากกว่าที่ได้รับและสามารถเผาไหม้ได้เอง
นักฟิสิกส์ Hermann Geppert-Kleinrath สมาชิกของทีมงานที่ National Ignition Facility ที่ทำงานเกี่ยวกับโครงการพลาสม่าที่กำลังลุกไหม้กล่าวว่า “การทดลองเหล่านี้บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงไปสู่ระบอบฟิสิกส์ที่แตกต่างกัน
“งานวิจัยที่อธิบายไว้ในบทความนี้ระบุว่าความร้อนอัลฟาในปฏิกิริยามีชัยเหนือการสูญเสียระหว่างการแผ่รังสีและการนำความร้อน มันเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นเพราะเราอยู่ในจุดที่การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในวิธีที่เราทำการทดลองจะนำไปสู่การปรับปรุงแบบทวีคูณ”
ดูวิดีโอของ Reuters ด้านล่าง หรืออ่านเพิ่มเติมที่ด้านล่าง…
การทดลองฟิวชั่นฟิวชั่นการกักขัง
เฉื่อยด้วยเลเซอร์เกิดขึ้นที่ National Ignition Facility ที่ Lawrence Livermore National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย ภายในโพรงที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ แคปซูลที่ก่อตัวเป็นคาร์บอนซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งมิลลิเมตรประกอบด้วยดิวเทอเรียม-ทริเทียมที่แช่แข็งด้วยความเย็นและเชื้อเพลิงเช่นเดียวกับส่วนผสมของก๊าซ เมื่อโพรงถูกทำให้ร้อนด้วยเลเซอร์ ผลการอาบน้ำเอ็กซ์เรย์และทำให้แคปซูลอุ่นขึ้นจนกระทั่งเชื้อเพลิงภายในถูกบีบอัด
บทความที่ตีพิมพ์ ในวารสารNature ใน สัปดาห์นี้อธิบายถึงการหลอมรวมของนิวเคลียสดิวเทอเรียมและทริเทียมที่ปล่อยนิวตรอนและอนุภาคแอลฟา พลังงานหลังฝากพลังงานกลับเข้าไปในฮอตสปอตของปฏิกิริยาและในการทำเช่นนั้นจะนำไปสู่การแพร่กระจายของการเผาไหม้ ปฏิกิริยาที่ครอบงำโดยอัลฟาดังกล่าวเป็นที่ต้องการในฐานะองค์ประกอบสำคัญในการหลอมรวมแบบค้ำจุนตนเอง
แรงในที่ทำงานหลอมรวมกันนั้นสุดขั้ว
ในการทดลองที่อธิบายไว้ในกระดาษ Nature อุณหภูมิระหว่างปฏิกิริยาฟิวชันจะร้อนกว่าใจกลางดวงอาทิตย์ประมาณสามเท่า ความยาวของปฏิกิริยาสั้นอย่างไม่น่าเชื่อ—ประมาณ 130 พิโควินาที ซึ่งเป็นเวลาที่แสงเดินทางเพียงสี่เซนติเมตร (ที่ 300,000 กม. ต่อวินาที)
Geppert-Kleinrath กล่าวว่า ” เป็นระบบฟิสิกส์ที่ยากอย่างไม่น่าเชื่อสำหรับการวัด “เรากำลังสร้างดวงอาทิตย์ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการ”
ในการเก็บข้อมูลที่มีความหมาย ทีมของ Hermann มีหน้าที่รับผิดชอบในการวินิจฉัยประวัติปฏิกิริยาแกมมา โดยให้เวลาปัง (เวลาที่บีบอัดสูงสุดและอัตราการเกิดปฏิกิริยา—เรียกอีกอย่างว่าความเมื่อยล้า) และระยะเวลาการเผาไหม้ เครื่องมือประวัติปฏิกิริยาแกมมาจะวัดปฏิกิริยาที่มีความละเอียดของเวลาเหลือสิบพิโควินาที ซึ่งเป็นช่วงเวลาเล็กๆ ที่แสงเดินทางได้เพียงมิลลิเมตรเท่านั้น
ที่เกี่ยวข้อง
ในที่สุด ปฏิกิริยาฟิวชั่นสร้างพลังงานมากกว่าดูดซับโดยเชื้อเพลิง
นักฟิสิกส์ Verena Geppert-Kleinrath ซึ่งแต่งงานกับ Hermann เป็นหัวหน้าทีมสำหรับการถ่ายภาพขั้นสูงที่ Los Alamos และเป็นผู้นำด้านความสามารถในการสร้างภาพนิวตรอนที่ให้รูปร่างจุดร้อนสามมิติสำหรับการทดลอง National Ignition Facility การถ่ายภาพนิวตรอนหมายถึงการวัดฮอตสปอต 70 ไมครอน—เท่ากับความหนาของเส้นผมมนุษย์—จากระยะ 30 เมตรผ่านรูรับแสงที่ขยายออกโดยมีช่อง
เปิดกว้างเพียงไม่กี่ไมครอน
การปรับปรุงทำให้เกิดความก้าวหน้าในการหลอมรวม
ในท้ายที่สุด การทดลองได้สำรวจเกณฑ์การจุดไฟ — วิธีสร้างฟิวชั่นและวิธีสร้างในลักษณะที่มันแพร่กระจายตัวเอง โดยปล่อยพลังงานจากเชื้อเพลิงมากกว่าพลังงานที่ใช้ในการเริ่มปฏิกิริยาจากเลเซอร์ .
การทดลองและการวิเคราะห์ผลเสนอแนะให้มีการปรับปรุงอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งสามารถเก็บพลังงานไว้ภายในปฏิกิริยาได้มากกว่า แทนที่จะสูญเสียกัมมันตภาพรังสีหรือการนำความร้อน ตัวอย่างเช่น ขนาด
Credit : แทงบอลออนไลน์
