Deshalb wurde dieses Kernfusionsexperiment als “historischer Durchbruch” bezeichnet – Ouest-France Evening Edition

Am 8. August 2021 führte die National Ignition Facility (NIF) in den USA ein als „historischer Durchbruch“ bezeichnetes Kernfusionsexperiment durch. Wenn wir noch weit von der industriellen Nutzung entfernt sind, dann bestätigt die Erfahrung die Möglichkeit der Regeneration von “Sonnenenergie” auf der Erde.

„Es ist möglich, wie in den Sternen zu verschmelzen … aber auf der Erde!“ Daniel Vanderheijn, Direktor des Simulationsprogramms bei der Direktion für militärische Anwendungen (Dam) der französischen Atomenergiekommission (CEA), fasst zusammen, wasKernfusionsexperiment am 8. August 2021 in der National Ignition Facility (NIF) vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien (Die vereinigten Stadten).

Damit produzierte es achtmal mehr Energie als bei früheren Versuchen. Aber der große Fortschritt ist, dass wir uns einer Energiebilanz nähern. Mit anderen Worten: die gleiche Energiemenge erzeugen, die in die Erfahrung injiziert wird.

Diese Technik ist versteckt

Wenn Spaltung, Derzeit in Kernkraftwerken eingesetzt, besteht darin, die Bindungen schwerer Atomkerne zu brechen, und die Fusion verbindet zwei leichte Atomkerne zu einem schweren Kern. Und das ohne zu verschwenden. Aber die Technik ist versteckt.

Es gibt zwei Arten von Fusionen. langsame Fusion und eine andere namens “schnell” oder Trägheit, erklärt Daniel Vanderhagen.Um eine ausreichende Dichte zu erreichen, werden die Teilchen im ersten Fall für lange Zeit eingeschlossen, und dies wird als magnetische Fusion bezeichnet., die erfahren wird in Iter-Einrichtungen von CEA in Cadarache (Busch du Rhône).

Das Kernfusionsexperiment wurde am 8. August 2021 in der National Ignition Facility (NIF) vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien durchgeführt. (Foto: Jason Luria)

Bei der Trägheitsfusion, die in den Vereinigten Staaten angewendet wird, 192 Laser Sie bombardierte 20 Nanosekunden lang eine Kapsel von wenigen Millimetern, die Wasserstoffisotope (Wasserstoff in Form von Deuterium und Tritium) enthielt.

Sie erreichten 1,35 Megajoule thermonukleare Energie für 1,9 der zugeführten Laserenergie. Wir sind also sehr nahe an der Zündschwelle, wenn die Kernreaktion keinen zusätzlichen Energieeintrag benötigt, um sich selbst zu befeuern.

sehr fragiles Gleichgewicht

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Es werden also neue Versuche nötig sein, aber es muss ein sehr fragiles Gleichgewicht gefunden werden. „Alle Bedingungen des Experiments müssen sehr genau kontrolliert werden: die Art und Weise, wie die Laser das Ziel treffen, die Pulsform jedes Lasers über einen Zeitraum von wenigen Milliardstelsekunden … daher ist es sehr schwer zu reproduzieren, Neurologe Daniel Vanderhagen. Aber ich habe keine Zweifel, dass sie in den nächsten Monaten dort ankommen werden. “

Der Mégajoule-Laser in der Nähe von Bordeaux verwendet eine Technologie, die derjenigen der National Ignition Facility (NIF) in Kalifornien sehr ähnlich ist. (Foto: CEA)

Schwierig ist es, Schwellenwerte für emittierte Energie zu überschreiten. ” NIF wurde 2009 gegründet und ist der größte Laser der Welt. 2014 wurden dort 20 kJ produziert; Im Februar 2021 hatten wir 150 Kilojoule und im August 2021 hatten wir 1,35 Megajoule, Anmerkungen Sébastien Le Pape (École Polytechnique), stellvertretender Direktor des Labors für intensiven Lasereinsatz (Luli) und Autor einer Studie über die bisherige Aufzeichnung der am NIF erzeugten Energie. Man kann sich gut vorstellen, in einem Monat 5 Megajoule Energieneutronen zu erzeugen … wie in zwei Jahren oder mehr. “ Laser Megajoule (LMJ), in der Nähe von Bordeaux, arbeitet auch an dieser Technologie.

Vierzig Jahre des Versuchs

Es könnte also ein langer Weg sein, und die wissenschaftliche Gemeinschaft begrüßt bedeutende Fortschritte. “Wir versuchen seit vierzig Jahren, diese Trägheitsfusion zu erreichen. Viele Leute bezweifelten, dass sie in die Praxis umgesetzt werden könnte. Sébastien Le Pape erinnert sich. Dieses Experiment beweist, dass Physik funktioniert. Aber für einen industriellen Prozess wäre es eine hohe ingenieurtechnische Herausforderung, ein Kraftwerk auf dieser Basis zu betreiben. “

Die Le National Ignition Facility umfasst insgesamt 192 Laser. (Foto: Damien Jameson)

Es wäre notwendig, einen Reaktor zu konstruieren, der in der Lage ist, dieses Experiment mit einer hohen Geschwindigkeit in der Größenordnung von zehn Mal pro Sekunde zu reproduzieren, um eine wirtschaftlich rentable Anwendung zu haben. Dies erfordert große technologische Fortschritte, insbesondere bei Lasern. “ Welcher Horizont? Schwer vorherzusagen. Aber eine Maschine zu schaffen, die Strom für alle erzeugen kann, ist noch weit entfernt. “

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Straßenkarteeter (Magnetische Einschlussfusion) Stellen Sie sich vor, Sie bauen einen Kernfusionsreaktor ” Der Herbst “ bis 2050. Für die Trägheitsfusion ” Im Moment gibt es nicht das gleiche Niveau an detaillierten Studien.” Heute bezieht sich der Antrag hauptsächlich auf die akademische Forschung und Fragen der nuklearen Abschreckung.NIF ist auch ein Ausrüstungsgegenstand des US-Waffenprogramms.

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