Amerikansk kæmpelaser får følgeskab i Europa og Asien
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Amerikansk kæmpelaser får følgeskab i Europa og Asien

Illustration: Lawrence Livermore National Laboratory

Det var behovet for at kunne vedligeholde de amerikanske kernevåben, der fik USA til at bygge kæmpelaseren National Ignition Facility (NIF), som man også håbede kunne vise, at laserfusion vil være en praktisk mulighed som en fremtidig energikilde.

De mange forsøg, der skulle udmunde i ‘ignition’ – hvor man fik mere fusionsenergi ud af at sammenpresse en pille bestående af hydrogenisotoperne deuterium og tritium, end der gik ind i hele systemet – er dog mislykkedes, som vi flere gange tidligere har omtalt i Ingeniøren og på ing.dk.

Læs også: Ny rapport: Amerikansk kæmpelaser er næppe vejen til fusionsenergi

Men måske kan amerikanerne nu få hjælp fra franskmænd, kinesere og russere i bestræbelserne på at vise, om laserfusion trods alt har en fremtid.

Nær Bordeaux etablerer Frankrig faciliteten Laser Mégajoule (LMJ). Den har været under opbygning gennem flere år, for at Frankrig kan lave sine egne eksperimenter til tests af de fysiske modeller til vurdering af, om de gamle kernevåben på lageret stadig er fuldt funktionsdygtige.

Læs også: Fransk kæmpelaser tager kampen op mod amerikanerne

LMJ minder i opbygning, princip og ydeevne meget om NIF, og den forventes inden for kort tid – måske allerede i år – at blive åbnet for videnskabelige forsøg.

Kinas store laserfacilitet hedder Shenguang, hvilket betyder halo eller magisk lys. Den største laser under opbygning dér, SG-IV, minder også meget om NIF.

Russerne bygger anderledes variant

Russerne er naturligvis også ved at bygge en kæmpelaser, som de har givet navnet UFL-2M. Den er af en lidt anden variant, da laserstrålingen her rammer målet direkte og ikke via en indirekte metode som i NIF og LMJ, hvor laserenergien omdannes til røntgenstråling i den lille kapsel kaldet hohlraum, der omgiver pillen med deuterium og tritium.

Det er så røntgenstrålingen, der sammenpresser pillen under så høje tryk og temperaturer, at isotoperne fusionerer til heliumkerner.

Energien fra kæmpelaserne er omkring 2 megajoule, som leveres i meget korte skud af en varighed på nogle få nanosekunder, så den maksimale effekt er omkring 500 terawatt.

Kiloelektronvolt-kemi kan studeres

Nogle af disse anlæg bliver måske større end NIF, men Mark Hermann, der er direktør for NIF, siger dog til Physics Today, at mere energi ikke i sig selv er nøglen til ignition:

»Vi skal lære meget mere for at få det til at virke selv med mere energi.«

De civile forsøg med laserfusion adskiller sig så meget fra de militære forsøg, der foregår på disse anlæg, at der ikke er noget problem i at have åbenhed om denne forskning.

De nye anlæg, som kommer i drift inden for de kommende år, vil derfor kunne være med til at vise, om laserfusion har nogen som helst gang på Jorden som en mulighed i fremtidens energiforsyning.

Tæt på det indre af exoplaneter

Mere interessant bliver måske andre forskningsprojekter med disse lasere.

Til trods for fiaskoen med at opnå ignition har NIF vist sig at være et godt værktøj til at studere forhold i det indre af exoplaneter og brune dværge, som er en mellemting mellem de største gasplaneter og de mindste ‘rigtige’ stjerner.

Et område, som kun studeres med NIF, er eksempelvis en ny form for kiloelektronvolt-kemi.

I modsætning til de sædvanlige kemiske bindinger på elektronvoltskala, så kan de indre elektroner i atomer under meget høje tryk måske indgå i kemiske bindinger, påpeger Raymond Jeanloz fra University of California, Berkeley, som er en af de første akademiske brugere af NIF.

Civile får mere tid

I takt med at NIF kan levere flere og flere skud, får de civile forskere mere og mere tid på anlægget. Sidste år nåede man op på 417 skud i alt – det er mere end dobbelt så mange som tre år tidligere.

Det lyder måske ikke af meget, at man kun kan gennemføre et eller to forsøg om dagen, men det illustrerer blot, at NIF og de tilsvarende anlæg, som nu bygges rundt omkring i verdenen, er meget komplicerede anlæg.

Af de 417 skud gik 38 til 9 civile forskningsprojekter, som var udvalgt ud fra 36 ansøgninger om måletid.

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først