Wissenschaftler haben einen neuen Meilenstein in der Kernfusion erreicht, indem sie Plasma erzeugt haben …

Am Mittwoch sagten Wissenschaftler der US-Regierung, sie hätten einen entscheidenden Schritt getan, um die Kernfusion, den Prozess, der Sterne antreibt, zu einer brauchbaren Energiequelle für die Menschheit zu machen.

Unter Verwendung des größten Lasers der Welt brachten die Forscher den Fusionsbrennstoff dazu, sich über die Wärme hinaus zu erhitzen, die sie ihm zuerst injiziert hatten, und etablierten ein Phänomen, das als brennendes Plasma bekannt ist und einen Schritt in Richtung einer sich selbst erhaltenden Fusionsenergie markierte.

Die erzeugte Energiemenge war minimal: etwa das Äquivalent von neun 9-Volt-Batterien, die zum Betrieb von Rauchmeldern und anderen kleinen Geräten verwendet werden. Die Tests in einer Einrichtung des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien waren jedoch ein Wendepunkt in den jahrzehntelangen Bemühungen, Fusionsenergie zu gewinnen, auch wenn Experten betonten, dass weitere Arbeit erforderlich sei.

Die erzeugte Energie war minimal, ungefähr so ​​​​wie die neun 9-Volt-Batterien, die zur Stromversorgung von Rauchmeldern verwendet werden. Die Tests in einer Einrichtung des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien waren ein Wendepunkt in den jahrzehntelangen Bemühungen, Fusionsenergie einzufangen; Die Forscher betonten jedoch, dass in den kommenden Jahren weitere Arbeiten erforderlich sind.

Kernfusion, also die Verschmelzung von Atomkernen zur Freisetzung von Energie, wurde in Tests eingesetzt, um eine Selbsterhitzung von Materie in einem Plasmazustand zu erreichen. Plasma ist neben fest, flüssig und gasförmig einer der vier Aggregatzustände.

“Wenn Sie ein Feuer machen wollen, müssen Sie das Feuer heiß genug machen, damit das Holz weiter brennen kann”, sagte Alex Zylstra, Experimentalphysiker am Lawrence Livermore National Laboratory, Teil des US-Energieministeriums, und Hauptautor . der in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Forschungsergebnisse.

„Dies ist eine gute Analogie für ein brennendes Plasma, bei dem die Fusion jetzt beginnt, sich selbst zu erhalten“, sagte Zylstra.

192 Laserstrahlen wurden auf ein winziges Ziel gerichtet, das eine Kapsel mit einem Durchmesser von weniger als einem Zehntel Zoll enthielt, die mit Fusionsbrennstoff aus Deuteriumplasma und Tritium, zwei Isotopen oder Formen von Wasserstoff, gefüllt war.

Wenn Deuterium- und Tritiumkerne bei extrem hohen Temperaturen verschmelzen, entstehen ein Neutron und ein positiv geladenes Teilchen, das als „Alphateilchen“ bekannt ist und Energie freisetzt.

„Fusion erfordert, dass wir den Brennstoff unglaublich heiß haben, damit er brennen kann, wie ein normales Feuer, aber für die Fusion brauchen wir etwa hundert Millionen Grad (Fahrenheit). Seit Jahrzehnten können wir in Experimenten Fusionsreaktionen auslösen, indem wir viel Wärme in den Brennstoff einbringen, aber das reicht nicht aus, um Nettoenergie aus der Fusion zu erzeugen”, sagte Zylstra.

„Nun lieferten zum ersten Mal die im Brennstoff stattfindenden Fusionsreaktionen den größten Teil der Erwärmung, sodass die Fusion beginnt, die Erwärmung zu dominieren, die wir durchgeführt haben. Dies ist ein neues Regime namens Burning Plasma“, sagte Zylstra.

Im Gegensatz zum Spaltungsprozess, der in bestehenden Kernkraftwerken verwendet wird, liefert die Fusion reichlich Energie ohne Umweltverschmutzung, radioaktive Abfälle oder Treibhausgasemissionen. Dies liegt daran, dass sich Atome spalten, um Kernspaltungsenergie zu erzeugen. Stattdessen wird Fusionsenergie durch die Verschmelzung von Atomen erzeugt, genau wie es in Sternen wie unserer Sonne geschieht.

Eine Zukunft der Fusionsenergie wird auch von Projekten des Privatsektors angestrebt, zu denen Hunderte von Unternehmen und Organisationen gehören, wobei einige große Ölunternehmen sogar investieren.

“Ich sehe Fusion als eine Herausforderung im Jahrzehnt, um sie zu einer brauchbaren Energiequelle zu machen.”