Målrettet forskning gennem to år for at få mere energi ud af forsøg med laserfusion, end der blev brugt, er endt uden det ønskede resultat.
Det er ikke lykkedes for verdens største laser, National Ignition Facility (NIF) i Californien, at opnå antændelse (ignition) af en lille brintpille indeholdende deuterium og tritium inden for den fastsatte tidsfrist 30. september 2012.
Stephen Bodner, der gennem mange år har været en højrøstet kritiker af NIF, siger til New York Times:
»Jeg tror, de er i alvorlige problemer, og det vil være meningsløst at fortsætte bevillingerne på det nuværende niveau.«
Stephen Bodner har ledet et program inden for laserfusion ved Naval Research Laboratory fra 1975 til sin pensionering i 1999.
Ingeniøren har løbende skrevet om de tekniske problemer og de opnåede resultater med NIF, siden byggeriet af kæmpelaseren gik i gang sidst i 1990'erne.
NIF har hidtil kostet de amerikanske skatteydere omkring 30 milliarder kroner.
Det er et af verdens dyreste videnskabelige projekter i samme prisklasse som Nasas kommende James Webb-rumteleskop (næsten 45 mia. kr.) og Large Hadron Collider ved Cern (ca. 50 mia. kr.).
Beregninger og eksperimenter stemmer ikke overens
Lawrence Livermore National Laboratory har ansvar for driften af NIF, som overordnet styres af National Nuclear Security Administration.
Donald Cook, der er vicedirektør for NNSA's forsvarsprogram, erkender, at målet om antændelse ikke er nået. Han fortæller til Physics Today, at det ikke alene gælder hovedmålet.
Det er heller ikke lykkedes at opnå et vigtigt delmål, hvor alfapartikler i fusionsprocessen bidrager signifikant til opvarmningen af plasmaet.
Donald Cook oplyser, at der nu vil blive foretaget et en gennemgribende undersøgelse af årsagerne hertil. Når forskerne nu sendes i tænkeboks, er det bl.a., fordi det ikke er lykkedes at få en særlig god overensstemmelse mellem computermodeller og -simuleringer på den ene side og eksperimentelle data på den anden side.
Han tilføjer dog også, at antændelse (ignition) aldrig har været hovedformålet med NIF. Hovedmålet har været vedligehold af de amerikanske kernevåben under det såkaldte stockpile stewardship-program.
Virker, virker ikke
Meldingerne om muligheden for at opnå antændelse med NIF har været meget varierende gennem tiderne.
I begyndelsen af dette år var Mike Dunne, direktør for laserfusionenergi ved NIF, meget optimistisk, da han på en konference oplyste, at det var rimeligt sikkert, at det ville lykkes at opnå antændelse inden for 6-18 måneder.
I officielle meddelelser blev optimismen opretholdt, da det den 5. juli lykkedes at sende alle 192 laserstråler med en samlet energi på 1,8 megajoule og en spidseffekt på 500 terawatt mod en lille kapsel lavet af forarmet uran (et såkaldt hohlraum) indeholdende en blanding af deuterium og tritium. Hermed var designkravene med hensyn til energi og effekt opnået.
Inde i kapslen omdannes laserenergien til røntgenstråling, som sammenpresser brintpillen.
Ifølge New York Times modtog Donald Cook dog også i juli en rapport, der påpegede, at det var meget usandsynligt, at antændelse ville blive en realitet i år og en anbefaling om, at NIF burde anvendes til et bredere og mere balanceret forskningsprogram.
Stephen Bodner og andre forskere har været så skeptiske, at NIF i visse kredse er blevet omdøbt til NAIF - National Almost Ignition Facility.
I 2005 undersøgte en uafhængig ekspertgruppe, kaldet Jason, på opfordring af NNSA projektet. De erklærede på dette tidspunkt, at det nok var muligt, men usandsynligt at NIF ville kunne opnå antændelse i 2010, som var målet på daværende tidspunkt.
Så sent som i marts i år var det en arbejdsgruppe nedsat af National Research Council under National Academies, der udtrykte tvivl om hele NIF-projektets anvendelighed til laserfusion.
Kernevåben vil nu have førsteprioritet
Et nyt finansår er begyndt i USA den 1. oktober, og fra nu af vil NIF i langt højere grad blive brugt til undersøgelser af pålideligheden af de amerikanske kernevåben.
De seneste to år har omkring 80 pct. af tiden været brugt til de civile eksperimenter inden for laserfusion.
Årsagen til beslutningen i 1993 om at bygge NIF var, at det ville være den bedste måde til løbende at sikre sig, at de amerikanske kernevåben er intakte, efter der var indgået internationale aftaler mod prøvesprængninger.
De kommende militære eksperimenter skal bl.a. studere materialers gennemsigtighed for ioniserende stråling under høje tryk. Mere end halvdelen af tiden vil være afsat til sådanne eksperimenter.
NIF vil også kunne bruges til laboratorieeksperimenter inden for astrofysik, idet det er muligt at lave eksperimenter i materialer ved samme høje tryk, som findes i store planeter som Jupiter og Saturn.
Vil NIF blive overhalet indenom?
NIF har ikke opgivet at opnå antændelse, og der vil blive foretaget nye eksperimenter i 2013, men det kan konstateres, at laserfusion har vist sig vanskeligere at virkeliggøre end forventet.
Tiden vil nu vise, om den indirekte måde, hvorved laserenergi omdannes til røntgenstråling, som sammenpresser brintpillen, vil blive overhalet af andre projekter i både USA og Europa, der undersøger metoder, hvor laserenergien direkte sammenpresser brintpillen.
Dokumentation
