과학자들은 자체 유지 핵융합을 달성했지만 이제는 복제할 수 없습니다: ScienceAlert

과학자들은 작년에 실험실에서 처음으로 핵융합 반응이 (죽지 않고 지속되는) 핵융합 반응을 하고 있음을 확인했습니다. 이는 우리가 태양에 동력을 공급하는 화학 반응을 반복하는 것에 더 가까워지게 합니다.

그러나 그들은 경험을 재현하는 방법을 완전히 확신하지 못합니다.

핵융합 그것은 두 개의 원자가 결합하여 더 무거운 원자를 형성할 때 발생하며, 그 과정에서 엄청난 에너지를 방출합니다.

이 과정은 자연에서 흔히 볼 수 있지만 반응을 계속하기 위해서는 고에너지 환경이 필요하기 때문에 실험실에서 복제하는 것은 매우 어렵습니다.

태양 에너지를 생성 핵융합 사용 – 수소 원자를 함께 부수어 헬륨을 형성합니다.

초신성 – 폭발하는 태양 – 너무 핵융합을 이용하다 우주 불꽃놀이. 철과 같은 더 무거운 입자를 생성하는 것은 이러한 상호 작용의 강도입니다.

그러나 지구상의 인공적인 장소에서 열과 에너지는 X선 복사 및 열전도와 같은 냉각 메커니즘을 통해 빠져나가는 경향이 있습니다.

핵융합을 인간을 위한 실행 가능한 에너지원으로 만들기 위해 과학자들은 먼저 자체 발열 메커니즘이 모든 에너지 손실을 극복하는 “점화”라고 불리는 것을 달성해야 합니다.

일단 점화가 이루어지면 핵융합 반응이 저절로 일어납니다.

1955년 물리학자 존 로슨(John Lawson)은 이 점화가 발생한 시기를 식별하는 데 도움이 되도록 현재 “로슨과 같은 점화 기준”으로 알려진 일련의 기준을 만들었습니다.

핵 반응의 점화는 일반적으로 초신성 또는 핵무기와 같은 고밀도 환경에서 발생합니다.

캘리포니아에 있는 Lawrence Livermore National Laboratory의 National Ignition Facility의 연구원들은 10년 이상 방법을 완성해 왔습니다. 지금 확인됨 2021년 8월 8일에 실시된 역사적 실험이 실제로 최초의 핵융합 반응 점화에 성공했다는 것.

최근 분석에서 2021년 재판은 Lawson 벤치마크의 9가지 다른 버전에 대해 평가되었습니다.

National Ignition Facility의 핵물리학자 Annie Kretcher는 “실험실에서 Lawson 벤치마크를 초과한 것은 이번이 처음”이라고 말했습니다. 새로운 세계.

이 효과를 얻기 위해 팀은 금으로 장식된 열화우라늄 챔버 중앙에 삼중수소와 중수소 연료 캡슐을 놓고 192개의 고출력 레이저를 발사하여 강렬한 X선 욕조를 생성했습니다.

내부적으로 유도된 충격파에 의해 생성된 강렬한 환경은 자체 유지 핵융합 반응을 생성했습니다.

이러한 조건에서 수소 원자가 융합되어 100조분의 1초 동안 1.3메가줄의 에너지를 방출하며, 이는 10조 와트의 에너지에 해당합니다.

지난 1년 동안 연구자들은 연구 결과를 복제하려고 시도했습니다. 네 가지 유사한 경험그러나 기록적인 초기 실험에서 생산된 에너지 생산량의 절반만 생산했습니다.

Critcher는 점화가 각 캡슐의 구조 및 레이저 강도의 차이와 같은 작고 거의 감지할 수 없는 변화에 매우 민감하다고 설명합니다.

“미시적으로 더 나쁜 시작점에서 시작하면 최종 에너지 수율의 훨씬 더 큰 차이에 반영됩니다.” 말한다 런던 임페리얼 칼리지(Imperial College London)의 플라즈마 물리학자 제레미 치텐든(Jeremy Chittenden). 8월 8일의 경험은 최고의 시나리오였습니다.

이제 팀은 점화를 달성하는 데 필요한 것과 작은 오류에 직면하여 실험을 보다 탄력적으로 만드는 방법을 정확히 결정하기를 원합니다. 이러한 지식 없이는 이러한 유형의 연구의 궁극적인 목표인 도시에 전력을 공급할 수 있는 핵융합 원자로를 만들기 위해 프로세스를 확장할 수 없습니다.

Chittenden은 “발화하기 위해 모든 것을 바로 잡아야 하는 상황에 처하고 싶지는 않습니다.”라고 말합니다.

이 기사는 물리적 검토 메시지.