En genvej til laserfusion
Amerikanerne bygger en kæmpelaser for at studere fusionsprocesser til militære og civile formål. Forskere foreslår, at EU satser på et simplere system, hvor en brintpille komprimeres med én laser, mens en anden laser antænder fusionsprocesserne.
Europa kom helt i front på fusionsforskningens højprofilerede hovedvej med placeringen af verdens største fusionsforsøg i Frankrig.
I International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter) skal et stort fusionsplasma holdes indesluttet i stærke magnetfelter i 6-7 minutter ad gangen. Her opvarmes brændstoffet til 200 millioner grader med strøm fra svinghjulsgeneratorer, med radiobølger og ved at sende uhyre hurtige brintkerner ind i reaktorringen. Derpå skal fusion levere 70 procent af varmen i brændstoffet via dannelse af energirige heliumkerner.
Men der er andre veje til fusionsenergi, og en af mulighederne er at bruge laserstråler til at komprimere små piller af tung brint og supertung brint, også kaldet henholdsvis deuterium og tritium. Nu foreslår en gruppe af europæ-iske fysikere under ledelse af Henry Hutchinson fra Englands Rutherford Appleton Laboratory, at EU tager teten inden for en ny og lovende type laserfusion.
Det primære fokus med traditionel laserfusion er at teste, hvad der sker, når brintbomber ældes eller ombygges. Til det formål har laserfysikere, især i USA, beskudt piller af deuterium og tritium fra alle sider med ekstremt kraftige laserpulser.
Laserbombardementet skaber en uhyre intens varme, der får brintpillens ydre skal til at koge af, mens pillens indre imploderer og danner et gloende fusionsplasma under højt tryk. Processen minder om antænding af en brintbombe med en atombombe.
I forlængelse af den militære forskning har fysikerne naturligvis holdt et vågent øje med, om metoden kan udnyttes civilt til at producere energi. Indtil videre har succesen været moderat. Det er lykkedes at starte fusionsprocesser, men ikke at opnå antænding, hvor fusionsprocesserne kører videre af sig selv, når de først er sat i gang. Antænding er målet med to gigantiske lasere - begge på størrelse med et fodboldstadion - som nu er under opbygning i USA og Frankrig.
I USA sættes National Ignition Facility (NIF) med en kompressionsenergi på 1,8 megajoule i drift på fuld kraft i 2009, mens Frankrigs Laser Mégajoule med en energi på 2,0 megajoule ventes klar i 2011.
Den nye og alternative vej til laserfusion stiller ikke krav om nær så store lasere. Fysikere ved Osakas Universitet i Japan har sammen med britiske kolleger fra Rutherford Appleton Laboratory udviklet en proces, hvor brintpillen komprimeres med stråler fra en relativt beskeden 1,2 kilojoule laser og simultant antændes med en 60-joule laserpuls, som skydes direkte ind i pillens centrum.
I 2002 øgede antændingsstrålen antallet af neutroner fra fusionsprocesserne ti gange i forhold til kompression alene, og siden er den ekstra høst af neutroner blevet øget op til tusind gange. De lovende resultater er årsagen til, at både Japan og USA åbner nye og opskalerede faciliteter i 2007. USA's Omega EP er det største af de to anlæg, og her får kompressionslaseren en energi på 30 kilojoule, mens antændingslaseren yder 5 kilojoule.
De europæiske laserfysikere har imidlertid langt mere vidtrækkende ambitioner. Den foreslåede facilitet, Hiper, er omkring seks gange kraftigere end den amerikanske og vil koste 5,3 milliarder kr., svarende til knap en femtedel af prisen på Iter. Hiper indgår i en roadmap for fremtidens store europæiske forskningsanlæg, som udarbejdes af European Strategy Forum on Research Infrastructures (Esfri).
"Esfris første roadmap bliver klar i 2006. Opgaven er at bedømme de foreslåede projekters videnskabelige og samfundsmæssige modenhed og relevans, men ikke at komme med egentlige anbefalinger. Prioriteringen vil blive foretaget af de europæiske regeringer," siger Risøs direktør Jørgen Kjems, som sammen med institutleder, professor John Renner Hansen fra Niels Bohr Institutet repræsenterer Danmark i Esfri.






