Gli scienziati producono plasma con il laser: un passo verso la fusione nucleare?

Gli scienziati dell’Università di Osaka in Giappone hanno utilizzato i laser per creare condizioni magnetiche in laboratorio simili a quelle sulla superficie del Sole. La tecnologia può essere utilizzata per reattori a fusione nucleare Un passo.

Durante il giorno EsperienzaCondotto presso l’Institute of Laser Engineering, Dipartimento dell’Università di Osaka, il laser Gekko XII è realizzato per irradiare un piccolo pezzo di plastica posto sopra un magnete con un debole campo magnetico. Il raggio laser è stato emesso per 500 picosecondi, o due miliardesimi di secondo.

Questo ha creato plasma ad alta energia che distorce il debole campo magnetico esistente del magnete. Questo crea una condizione nota come “flusso di elettroni puri”, un fenomeno molto simile a quello che si verifica nella magnetosfera terrestre.

tempeste geomagnetiche

Questo fenomeno svolge un ruolo importante in altri fenomeni astrofisici molto più grandi, come le tempeste geomagnetiche sulla superficie del Sole, secondo gli scienziati. Su una scala così ampia, il fenomeno crea quella che viene chiamata riconnessione magnetica. Ciò significa che le linee del campo magnetico si “incrinano” e poi si uniscono di nuovo, rilasciando enormi quantità di energia.

Gli scienziati non sono mai stati in grado di ricreare la connessione magnetica in laboratorio, ma i ricercatori di Osaka ritengono che un deflusso di elettroni puri sia vicino. Abbastanza vicino per studiare il fenomeno sulla Terra.

Tecnologia originariamente progettata per la fusione nucleare

Questa tecnica può essere utile anche per studiare qualcosa di più dei semplici fenomeni astronomici. Dopotutto, Gekko XII è stato originariamente progettato per studiare la fusione nucleare, più specificamente la cosiddetta Fusione a confinamento inerziale (ICF).

Questa è una forma di fusione in cui le reazioni iniziano comprimendo e riscaldando il combustibile fino a quando non è abbastanza caldo nel nocciolo del reattore da fondere i nuclei atomici.

Controllando meglio la dinamica elettronica su piccola scala, sarà più facile controllare i plasmi utilizzati nei reattori a fusione nucleare. Verifica potrebbe essere. In ICF, i laser sono tipicamente utilizzati nei moderni reattori sperimentali per riscaldare il combustibile.

Lo screening al plasma rimane una sfida importante

Il controllo del plasma è una delle maggiori sfide prima che la fusione nucleare commerciale possa essere raggiunta. Dopotutto, la maggior parte dei reattori sperimentali funziona riscaldando i nuclei atomici, solitamente isotopi dell’idrogeno, a temperature che possono salire a più di 100 milioni di gradi Celsius. Queste temperature sono necessarie affinché i nuclei atomici si fondano, rilasciando grandi quantità di energia, che possono quindi essere utilizzate per generare elettricità.

Che si tratti dell’ICF o di altre forme di fusione nucleare, come i tokamak o gli stellarator, gli scienziati finora non sono riusciti a estrarre più energia da una macchina del genere di quella che ci hanno immesso. A causa della scoperta degli scienziati di Osaka, potrebbe essere stato compiuto un altro (piccolo) passo verso il cosiddetto “Il Santo Graal dell’energia”.

(Javed)