Varsel om historisk fusions-gennembrud: 'Gnisten på vej mod at finde ild'

Det amerikanske laserfusionsanlæg National Ignition Facility (NIF) har været koblet til ordet 'gennembrud' ved flere lejligheder de seneste par år.

Først med tegn på og sidenhen dokumentation af ignition.

Nu sker det igen.

Det amerikanske medie Financial Times kan rapportere, hvordan unavngivne kilder nær NIF fortæller, at det i et nyligt eksperiment er lykkedes at producere omkring 2,5 MJ energi ved fusion af deuterium og tritium mod et input på 2,1 MJ fra facilitetens op mod 192 lasere.

Altså er det lykkedes at producere en større mængde energi fra fusionen end den mængde energi, som blev brugt til at opvarme plasma og skabe fusionen.

Det vil sige en netto energigevinst eller break even.

I fagtermer beskrives dette ved hjælp af den såkaldte Q-faktor, der er en slags udtryk for virkningsgraden. Taler rygterne sandt, vil det være første gang nogensinde, at det lykkes at skabe fusionsenergi med Q>1.

Under forudsætning af rygternes sandhed er det ifølge seniorforsker i fusionsenergi på DTU Fysik Søren Bang Korsholm rigtigt stort.

»Det her er gnisten på vej mod at finde ild version 2.0,« siger han.

Energimyndigheder indkalder til pressemøde

Indtil videre er der som sagt kun tale om uofficielle udmeldinger, men overfor Financial Times bekræfter Lawrence Livermore National Laboratory, som driver NIF, at der for nylig er gennemført et succesrigt eksperiment.

Analyserne heraf var stadig pågående, da Financial Times talte med laboratoriet i sidste uge. Blandt andet ser det ud til, at energi-outputtet fra eksperimentet har været så kraftigt, at det har beskadiget måleudstyr og dermed besværliggjort analyserne.

Pressemødet kan livestreames her:

De ventes dog klar til offentliggørelse på et pressemøde i dag klokken 16.00 dansk tid.

Mødet afholdes af den amerikanske energimyndighed, der annoncerer med et »Major Scientific Breakthrough«.

Det, at Lawrence Livermore National Laboratory afholder pressemødet med den amerikanske pendant til energiministeriet, understreger i sig selv tyngden af resultaterne, mener DTU-forsker Søren Bang Korsholm.

»Det her er high level,« som han siger.

Hvad er hemmeligheden bag?

Udover at vi her på Ingeniøren selvfølgelig følger med, regner Søren Bang Korsholm fra DTU også med at skulle se pressemødet.

Og her er der bestemte ting, han vil lytte særligt godt efter:

For det første skal rygterne om resultaterne selvfølgelig be- eller afkræftes. Men dernæst er han meget interesseret i at høre, hvordan det er lykkedes NIF at opnå de gode resultater.

Sidste efterår opnåede faciliteten en energiproduktion på 1,37 MJ, hvilket som tidligere nævnt sidenhen er blevet tolket som såkaldt ignition. En tilstand, hvor energiproduktionen i fusionen så at sige bliver selvbærende, da der under fusionen produceres nok energi til at skabe rette forhold til at opretholde fusionen.

Men der er alligevel et spring fra de 1,37 MJ til de varslede 2,5 MJ, og det rejser en række spørgsmål.

»Hvad har de gjort anderledes end tidligere? Det er samme facilitet, så har de ændret på laserpulsen eller størrelsen på target?« spørger Søren Bang Korsholm.

Laserbaseret fusion

Søren Bang Korsholms forudsætninger for at udtale sig om resultaterne, hviler selvfølgelig på hans mangeårige forskning i fusionsenergi.

Men når det er sagt, er hans baggrund i magnetisk indesluttet fusion, som den JET-facilitet i Storbritannien og den kommende ITER i Frankrig er baseret på.

Sidstnævnte har Søren Bang Korsholm været og er fortsat involveret i som udvikler på ét af ITER's diagnosticeringssystemer.

Modsat de europæiske fusionsfaciliteter er NIF som sagt baseret på laser, med hvilken man med sidste års gennembrudseksperiment opnåede en Q-faktor på omkring 0,7.

Netop Q-faktoren, som er omdrejningspunktet i det nu varslede gennembrud, har indenfor de seneste år været diskuteret i faglige kredse.

Som vi beskrev her på Ingeniøren sidste år, indeholder energiregnskabet i den gængse Q-faktor kun input og output til selve fusionen. Eller rettere input til opvarmning af plasma for at skabe forholdene til fusionen.

Men der tages ikke højde for den energi, der går til at få hele reaktionen til at ske, ligesom energitab ved konvertering af outputtet fra varme til elektricitet typisk heller ikke er inkluderet.

Forudsætningen for et bål

Kritikere har talt for, at man skal sondre mellem Q-plasma og Q-total.

På samme måde er Søren Bang Korsholm interesseret i på pressemødet at høre, hvordan NIF-folkene har beregnet Q-faktoren i forbindelse med de aktuelle resultater.

»Man kan altid diskutere, hvordan man beregner break even,« siger DTU-forskeren.

»Men med blik på hvordan de tidligere har gjort det, så er der tale om et stort og rigtigt vigtigt resultat.«

Skal fusionsenergi kandidere til en fremtidig energikilde, er det i sidste ende totalen i energiregnskabet, der er interessant.

Søren Bang Korsholm tør ikke gætte på, hvornår fusionsenergi vil komme til at udgøre et reelt alternativ til eksisterende energikilder, og selv sætter han nok mere sin lid til magnetiske indesluttet fusion fremfor NIF’s laserbaserede.

Omvendt vil en bekræftelse af de varslede resultater være et markant skridt på vejen.

»Forudsætningen for at drømme om at lave bål er at se, at man kan lave en gnist. På den måde er vi kommet tættere på målet,« siger han.