Nakamit ng US nuclear fusion lab ang net energy gain

Inihayag ng mga mananaliksik ng National Ignition Facility (NIF) na nakamit ng kanilang nuclear fusion reactor ang paulit-ulit na “ignition,” na kilala rin bilang net zero o net energy gain. Nangangahulugan iyon na ang kanilang device ay gumawa ng mas maraming enerhiya kaysa sa nakonsumo nito sa nakaraang taon. Bilang resulta, nakikita ito ng mga siyentipiko bilang isang pangunahing tagumpay para sa paglikha ng isang bagong pandaigdigang mapagkukunan ng enerhiya.

Ang nuclear fusion ay nagpapagatong sa ating Araw at iba pang mga bituin, kaya ang paggamit ng kapangyarihan nito ay nagpapahintulot sa atin na “ilagay ang kapangyarihan ng Araw sa ating mga palad.” Dahil dito, makakapagbigay kami ng halos walang limitasyong supply ng enerhiya para sa lahat sa buong mundo. Ang kakayahang iyon ay tila lumalapit sa katotohanan, salamat sa kamakailang pambihirang tagumpay ng NIF.

Tatalakayin ng artikulong ito kung paano nakamit ng nuclear fusion laboratory na ito ang net energy gain. Pagkatapos, tatalakayin ko ang iba pang kamakailang mga inobasyon ng nuclear power.

Paano gumawa ng enerhiya ang nuclear fusion lab?

Ang proyekto ng NIF ay nagpaputok ng 192 laser beam sa isang frozen na pellet ng tritium at deuterium, dalawang hydrogen isotopes. Ang piraso na ito ay nasa loob ng isang kapsula ng diyamante na nakasuspinde sa loob ng isang gintong silindro.

Ang mga laser beam ay tumama sa pellet at nagdudulot ng implosion na nagsasama-sama ng mga isotopes. Dahil dito, lumilikha sila ng helium at napakalaking dami ng enerhiya.

Noong Disyembre 5, 2022, nagsimula ang nuclear fusion lab na makamit ang mga tagumpay. Iyon ay kapag ang mga reaksyon ng pagsasanib nito ay nakabuo ng humigit-kumulang 54% na mas maraming enerhiya kaysa sa mga laser beam.

Sa madaling salita, ito ang unang pagkakataon na ang pasilidad ay gumawa ng mas maraming enerhiya kaysa sa nasunog. Noong Hulyo 30, 2023, sinira ng proyekto ng NIF ang isa pang record sa pamamagitan ng paghahatid ng 2.05 megajoules ng fusion energy.

Noong Hunyo at Setyembre 2023, ang NIF ay gumawa ng bahagyang mas maraming enerhiya kaysa sa laser na ibinigay, ngunit hindi sapat upang kumpirmahin ang pag-aapoy. Sa araw bago ang Pasko, gumawa ito ng 3.88 megajoules ng fusion energy, isang 89% na pagtaas sa input energy.

Maaaring gusto mo rin: NASA robot ang nangangasiwa sa mga oil rig para sa malayuang pagsubok

Sinabi ng Interesting Engineering na ang National Ignition Facility ay hindi nilayon bilang planta ng kuryente. Sa halip, ito ay isang pasilidad ng pananaliksik upang muling likhain at pag-aralan ang mga reaksyong nagaganap sa panahon ng isang thermonuclear na pagsabog.

Gayundin, sinusuri ng laboratoryo na ito kung paano natin makakamit ang nuclear fusion sa isang kinokontrol na laboratoryo upang magamit natin ito para sa enerhiya. Tinitingnan ng maraming siyentipiko ang paulit-ulit na net energy gain bilang isang bagong yugto para sa NIF.

Na nagpapakita na ang pasilidad ay nakamit ang layunin nito pagkatapos ng 10 taon. Sinabi ng physicist ni William at Mary na si Saskia Mordijck na ang tagumpay ng NIF ay isang “lukso ng pananampalataya” para sa marami. “Sa kahulugan na iyon, ang mahalaga ay sinasabi ng mga siyentipiko na maaari silang gumawa ng isang bagay, at pagkatapos ay talagang gumawa sila ng isang bagay,” dagdag niya.

Iba pang mga tagumpay ng nuclear fusion

Ang pinakamalaking nuclear fusion reactor sa mundo ay na-activate kamakailan sa kabilang panig ng mundo. Ang European Union at Japan ay itinayo ang JT-60SA upang kumpirmahin ang pagiging posible ng pagsasanib bilang isang ligtas, malakihan, at walang carbon na mapagkukunan ng netong enerhiya.

Sa madaling salita, gusto nilang makabuo ng mas maraming enerhiya ang proseso kaysa sa halagang kailangan para makagawa nito., katulad ng tagumpay ng US nuclear fusion lab.

Ang aparatong ito ay isang anim na palapag na makina na may hugis donut na “tokamak” na sisidlan. Tinukoy ng Merriam-Webster Dictionary ang tokamak bilang “isang toroidal device para sa paggawa ng kontroladong nuclear fusion na nagsasangkot ng pagkulong at pag-init ng gaseous plasma sa pamamagitan ng electric current at magnetic field.”

Ang JT-60SA ay maglalaman ng umiikot na plasma na pinainit hanggang 200 milyong °C o 360 milyong °F. Ito ay magiging sanhi ng hydrogen nuclei sa loob na mag-fuse sa isang mas mabibigat na elemento, helium, na naglalabas ng enerhiya bilang init at liwanag.

Iyon ay muling likhain ang proseso na nangyayari sa loob ng araw. Si Sam Davis, ang deputy project leader ng JT-60SA, ay nagsabi na ang device ay “maglalapit sa amin sa fusion energy.”

Maaaring gusto mo rin: Inilunsad ng China ang kauna-unahang 4th-gen nuclear reactor

“Ito ay resulta ng isang pakikipagtulungan sa pagitan ng higit sa 500 mga siyentipiko at mga inhinyero at higit sa 70 mga kumpanya sa buong Europa at Japan,” idinagdag niya. Bukod dito, sinabi ng komisyoner ng enerhiya ng EU na si Kadri Simson na ang JT-60SA ay “ang pinaka-advanced na tokamak sa mundo.”

Pinuri rin ni Simson ang mga unang operasyon bilang “isang milestone para sa kasaysayan ng pagsasanib.” Bukod dito, sinabi niya, “Ang Fusion ay may potensyal na maging isang pangunahing bahagi para sa paghahalo ng enerhiya sa ikalawang kalahati ng siglong ito.”

Sinasabi ng ScienceAlert na ang pagsasanib ay hindi nagdudulot ng panganib ng mga sakuna sa nuklear, hindi tulad ng fission. Halimbawa, ang 2011 Fukushima nuclear disaster ay nagpakita kung gaano kapahamak ang huli. Bukod dito, ang nuclear fusion ay gumagawa ng mas kaunting radioactive na basura kaysa sa kasalukuyang mga planta ng kuryente.

Konklusyon

Nakamit ng National Ignition Facility ang paulit-ulit na net energy gain na may nuclear fusion. Sa madaling salita, pinatunayan nito na makakabuo tayo ng enerhiya mula sa prosesong atomic na ito.

Gayunpaman, inamin ng mga mananaliksik na ang kanilang pamamaraan ay mayroon pa ring mga bahid. Halimbawa, higit sa 99% ng enerhiya para sa isang pagtatangka sa pag-aapoy ay mawawala bago ito maabot ang target.

Gayunpaman, optimistiko ang mga siyentipiko dahil nalaman nila ang mga pangunahing variable at kung paano kontrolin ang mga ito. Tingnan ang higit pang mga digital na tip at trend sa Inquirer Tech.

MGA PAKSA: