2023 Nature Dis People Out: Lazè Fusion Ignition Fi syantis sou lis la!

Jodi a, jounal syantifik entènasyonal "Nature" (Nati) te anonse lis anyèl 2023 nan dis pi gwo figi syantifik (Nati a 10) - lis sa a fèt pou chwazi 10 nan ane sa a tout gwo evènman syantifik yo gen yon plas nan karaktè yo, otorite li yo ak Travay sa yo te mennen nan yon seri dekouvèt etonan ak pwogrè.
Anplis de sa nan tit-rachman nouvèl la ke ChatGPT te chwazi kòm youn nan Top 10 Moun Lanati nan ane a, li vo anyen ke yon syantis fi ki gen yon koneksyon fò ak endistri a lazè te tou fè lis la. Li se - lazè fusion "ignition" - Annie Kritcher (Annie Kritcher).
Annie Kritcher, yon fizisyen ak designer an chèf nan US National Ignition Facility, di ke fizyon se pa yon kesyon de "si", men "lè". Li espere ke lasers pral jwe yon wòl: "Mwen ta renmen patisipe."
Rezon santral yo bay Annie Kritcher nan lis 10 Nature a se ke fizisyen an te ede NIF pwodui reyaksyon nikleyè yon fwa yo te wè sèlman nan bonm idwojèn ak zetwal yo. "Fizisyen sa a te ede reyalize premye benefis enèji."
Men plis enfòmasyon sou li nan lis Nature a:
Fizisyen Annie Kritcher antre nan ane 2023 ak yon vag optimis.
Sa gen kèk semèn, li te ede National Ignition Facility (NIF) Depatman Enèji Ameriken an reyalize yon objektif ke laboratwa atravè mond lan pa t rive atenn depi plizyè dizèn ane: peze atòm yo ansanm tèlman sere ke yo sibi fizyon nikleyè, ki pwodui plis enèji pase sa. reyaksyon konsome.
Sepandan, apre yo fin rive nan etap enpòtan eksperimantal sa a, ke yo rekonèt kòm "ignisyon," presyon an te sou fè li ankò.
3.5 milya dola National Ignition Facility (NIF) nan Lawrence Livermore National Laboratory nan Kalifòni te okòmansman fèt pou ranfòse syans zam nikleyè yo. Pwogrè li te kapab ede tou devlope fizyon nikleyè nan yon sous enèji ki an sekirite, pwòp e nòmalman san limit, e eksperyans NIF te fè ane pase a te pran anpil sipriz. Eksperyans "ignisyon" la te yon dekad dèyè orè, ak kèk te kòmanse enkyete ke objektif la te tou senpleman soti nan rive. Antanke designer prensipal eksperyans fizyon prensipal la, Kritcher ak ekip li a imedyatman te kòmanse pwouve ke NIF te kapab reyalize ignisyon an.
Rechèch ki gen gwo bèl avantaj souvan difisil pou fè san monte ak desann: ekip la te fè premye tantativ repete li nan mwa jen, ak rezilta pòv. "Li ka vin fou epi mwen jwenn estrès." Kritcher te di.
Oke, nan pwochen tantativ la yo te reyisi. Nan dat 30 jiyè, 192-lazè gwo bout bwa etablisman an te delivre 2.05 megajoules enèji nan patikil izotòp idwojèn deteryòm ak trityòm ki te sispann nan yon silenn lò. Enplozyon ki te lakòz yo te lakòz izotòp yo lage enèji pandan yo te fusion nan elyòm, pwodwi tanperati sis fwa pi cho pase nwayo solèy la. Reyaksyon sa yo pwodui yon rekò 3.88 megajoules enèji fizyon.
Lòt enstalasyon yo bezwen pou pwodwi ase enèji fizyon sou yon peryòd tan ki pi long, pi miyò reyaktè tokamak, ki itilize jaden mayetik pwisan pou konfine reyaksyon fizyon. Teknoloji sa a te devlope pa pwojè ITER 22 milya dola, yon kolaborasyon entènasyonal. Sepandan, jiska reyalizasyon NIF a, pa gen okenn laboratwa ki te janm pwodui yon reyaksyon fizyon ak yon kapasite ki depase konsomasyon li (sa vle di, yon "pwofi nèt").
Kritcher ak ekip li a te swiv siksè yo an Jiyè ak de plis tantativ ignisyon an Oktòb, reyisi nan kat sou sis tantativ. Yo ap prepare pou pi gwo kapasite "net gain" ane pwochèn. Nan pwosesis la, syantis NIF yo te louvri pòt la nan rechèch epi yo te ede gaz yon vag optimis sou lavni nan enèji fizyon.
NIF fèt pou ede syantis gouvènman yo asire sekirite ak fyab asenal nikleyè Etazini an san yo pa bezwen eksplozyon tès, men se pa sa ki te okòmansman te atire Kritcher nan laboratwa a. li te kòmanse fè rechèch sou enèji fizyon pandan yon estaj ete nan Livermore an 2004, epi byen vit te fikse je l sou NIF kòm youn nan kèk kote sou tè a kote reyaksyon fizyon yo ap etidye, anvan li te kòmanse etid gradye li. youn nan kèk kote sou planèt la pou etidye reyaksyon fizyon.
Li te antre nan NIF an 2012 e li te vin designer prensipal la an 2016. Depi lè sa a, li te dirije yon ekip ki analize done eksperimantal epi sèvi ak modèl òdinatè pou konsepsyon eksperyans ki vize a reyalize ak ogmante pwodiksyon fizyon nan ajiste paramèt tankou gwosè ak konfigirasyon objektif yo. ak enèji ak distribisyon divès kalite reyon lazè. Yon fwa ekip li a fini konsepsyon an, ekip eksperimantal laboratwa a pran kontwòl tire lazè yo ak kolekte done.
Roger Falcone, yon fizisyen nan University of California, Berkeley, di, "Anne se yon etidyan ekselan ki konsakre tèt li nan travay li." Li te kòmanse travay ak Kritcher lè li te yon etidyan gradye e li te kontinye nan travay li nan NIF. Pandan tan sa a, li te di, li te demontre gwo abilite li nan konsepsyon eksperyans lazè ki fèt pou teste kijan materyèl yo konpòte lè yo konprese nan tanperati ekstrèm ak presyon.
Konpetans sa yo te mete Kritcher nan kè pwogram fizyon an an 2016. Nan epòk la, pwodiksyon enèji ki soti nan eksperyans fizyon yo te stagne, epi NIF Chèf Syantis Omar Hurricane te vle louvri yon nouvo santye. Epi Kritcher te avanse ak lide ke Hurricane di, "Li te tout nan." Soti nan la, li te vin youn nan konsèpteur prensipal yo pou NIF.
Kritcher ak ekip li a te pase kèk ane kap vini yo analize done ak fè ajisteman konsepsyon nan rezilta gwo eksperyans NIF yo. Anplis fè divès chanjman nan sib la, yo te kapab itilize amelyorasyon yo pou ogmante enèji lazè an jeneral ki disponib. Kòm yon rezilta, yo avèk siksè reyalize fizyon ak ogmante regilarite.
Avèk yon sib fòmèl ignisyon an plas, Kritcher te kòmanse travay sou yon nouvo seri eksperyans ki vize pou ogmante pwodiksyon an ankò lè li bay plis enèji lazè nan yon kapsil sib ki pi epè. Sa a ka reprezante yon lòt etap pi devan nan objektif NIF pou reyalize pwodiksyon nan plizyè dizèn terajoules ak pi lwen.
Alontèm, li kwè ke ak kèk amelyorasyon, etablisman an pral kapab satisfè objektif li yo ak ogmante pwodiksyon an nan yon lòd nan grandè, ki pral pèmèt syantis yo kòmanse travay sou yon pwototip lazè fusion enèji raktor. Li pa yon kesyon de "si" enèji fizyon ap vini, li te di, men "lè," epi li espere ke lazè a pral travay.
"Mwen panse ke li se yon gwo posibilite," li te di, "e mwen ta renmen patisipe."