Mica sferă de diamant care ar putea debloca criza energetică pentru totdeauna

Acea explozie puternică de lumină laser a creat temperaturi și presiuni imense și a declanșat o reacție de fuziune, reacția care alimentează soarele, informează BBC.

National Ignition Facility (NIF), parte a Laboratorului Național Lawrence Livermore (LLNL), făcuse astfel de experimente înainte, dar de data aceasta energia care a ieșit din reacție a fost cantitativ mai mare decât puterea laserului folosită pentru a o genera.

NIF’s #FusionIgnition breakthrough came from a steady evolution of experimental designs, with continuous improvements in diagnostic, optics, and simulation technology, target quality, and the energy and reliability of NIF’s lasers. Part 2 of a series https://t.co/2dEnBLSiQA pic.twitter.com/T6Z9CRziCG
— National Ignition Facility (@lasers_llnl) March 1, 2023

Oamenii de știință au încercat de zeci de ani să atingă acest prag și speranța este, ca într-o zi, să construiască centrale electrice care să folosească o reacție de fuziune pentru a genera electricitate abundentă, fără carbon.

Una dintre componentele cheie la NIF este o capsulă de diamant sintetic de mărimea unui boabe de piper, care reține energia. Proprietățile acelei capsule sferice sunt cruciale pentru crearea unui experiment de fuziune de succes. Sfera trebuie să fie perfect netedă, orice anomalie ar putea anula reacția.

Totuși, acele sfere proiectate cu precizie nu sunt fabricate în California. Sunt rezultatul anilor de muncă a Diamond Materials, o companie cu sediul în Freiburg, Germania.

Diamantele sintetice

Echipa de 25 de oameni de la Diamond Materials produce diamant sintetic printr-un proces numit depunere chimică de vapori.

Este nevoie de aproximativ două luni pentru a crea fiecare lot de 20-40 de capsule, care sunt realizate prin stratificarea minuțioasă a micilor cristale de diamant în jurul unui miez de carbură de siliciu.

În timpul procesului de dezvoltare, au descoperit că nici cea mai meticuloasă lustruire nu era suficientă, deoarece la nivel microscopic suprafața era încă neuniformă.

Lucrând cu echipele de la LLNL, ei au descoperit în cele din urmă că ar putea glazura o capsulă lustruită cu un strat proaspăt de cristale de diamant pentru a obține finisajul curat, asemănător oglinzii de care aveau nevoie.

Când capsulele de diamant ajung la LLNL, miezul de siliciu este îndepărtat și un tub mic de sticlă este folosit pentru a umple sfera goală cu deuteriu și tritiu care alimentează reacția de fuziune.

”În jurul acelei pelete de combustibil este un cilindru de aur și uraniu sărăcit”, explică Mike Farrell, vicepreședinte al tehnologiei de fuziune inerțială la General Atomics, care este cel mai mare partener industrial al LLNL.

Al treilea și ultimul strat al capsulei este un cilindru de aluminiu care este folosit pentru a răci conținutul capsulei înainte de reacție.

Vicepreședinte al tehnologiei, Mike Farrell, speră că pasul înainte poate ajuta la stimularea sprijinului pentru cercetări ulterioare. ”Experimentul a schimbat opinia științifică. Aprinderea a fost întotdeauna considerată greu de realizat. Rezultatul din decembrie a fost uimitor”.