A laboratóriumban valaha keltett legfényesebb röntgensugárzást hozta létre egy fúziós reakció a kaliforniai National Ignition Facilityben, a Los Alamos-i Nemzeti Laboratórium kutatóinak vezetésével. A berendezésben 192 nagy energiájú lézernyalábot lőnek egy néhány milliméteres, arannyal bevont hengerbe, amelynek falán a sugárzás egyenletesen szétoszlik, és annyira összenyomja a benne függő, deutériummal és tríciummal töltött kapszulát, hogy beindul benne a magfúzió. Az újítás az volt, hogy a henger falába ablakokat vágtak: ezek a lézerimpulzus hatására, még a gyújtás – vagyis az önfenntartóvá váló reakció – előtt kiégnek, így a beinduló reakció sugárzásának egy része kijuthat.

A tavaly nyáron végzett, de tudományos folyóiratban csak most bemutatott kísérlet 2,4 megajoule energiát termelt, és létrejött benne az égő plazma. A kiáramló röntgensugárzás teljesítménye a kutatók szerint elérte a több tízbillió wattot, ami egyes vörös törpecsillagok fényességével vetekszik. Maga az üzemanyag közben nagyjából 144 millió Celsius-fokon égett a másodperc billiomod részéig, ami körülbelül tízszerese a Nap magjának – Ryan Lester, a kísérlet vezetője meg is jegyezte, hogy abban a pillanatban a Naprendszer legforróbb pontja a kaliforniai laboratóriumban volt.

Az ablakok beépítése kockázatos volt: Brian Haines, a kísérlet egyik tervezője szerint az összeomló kapszula rendkívül érzékeny, és a legkisebb energiaveszteség vagy zavar is meghiúsíthatja a gyújtást, vagyis épp azt a sugárforrást, amelyet ki akartak nyerni. Cserébe olyan szélsőséges körülmények vizsgálhatók a laborban, amelyeket eddig szinte csak szimulációkból ismertünk, például az, hogy a Nap egyes elemei hogyan nyelik el a sugárzást.

A teszt közvetlen célja azonban ennél prózaibb: a laboratórium közleménye szerint a röntgensugárral tesztanyagokat akarnak bombázni, hogy kiderüljön, miként viselkednek szélsőséges hőmérsékleten és sugárzás alatt. Ez az atomfegyver-kutatók egyik kulcskérdése, a kísérlet pedig az amerikai nukleáris arzenál karbantartását szolgáló programba illeszkedik.

Laura Berzak Hopkins, a Princeton Plasma Physics Laboratory kutatója szerint már magának a gyújtásnak az elérése is egy egész kutatónemzedék munkája volt, és külön figyelemre méltó, hogy a gyújtást most nemcsak megismételni sikerült, hanem mindezt egy átalakított hengerben sikerült elvégezni. A fúziós energiatermelés felé vezető úton szerinte minden egyes gyújtásból tanulni kell valami újat, és erre a mostani munka több lehetőséget is mutat.

A Los Alamos-i központ kutatói szerint a következő lépés átlátszóbb ablakok készítése, illetve olyan kísérletek tervezése, amelyeket közvetlenül az ablakokra lehet csatlakoztatni. Lester pedig azt reméli, hogy a berendezéssel akár már jövőre kideríthetik, mi történik, ha nagyon kis sűrűségű habot juttatnak a kapszulába: az elméletek szerint ez stabilizálhatja és hatékonyabbá teheti a reakciót.

Kapcsolódó cikkek:

Forrás