Forskare vid Sandia National Laboratories i USA rapporterar att fusionsexperiment med den så kallade Z-maskinen vid laboratoriet resulterat i ett stort antal neutroner, som är en biprodukt vid fusionsreaktioner. Detektionen av neutronerna demonstrerar enligt forskarna att deras metod har vad som krävs för att kunna fungera och de menar att framgången är ett viktigt steg på vägen mot deras ultimata mål att producera mer energi än vad maskinen förbrukar.
De flesta försök att förverkliga drömmen om fusionskraft, där energi utvinns genom sammanslagning av lätta atomkärnor, fokuserar idag på en av två metoder. I tokamakreaktorer, som är den metod som till exempel används av det internationella fusionsprojektet ITER, utnyttjas magnetfält för att innesluta det extremt heta plasma som krävs för fusion under flera sekunder eller minuter medan det hettas upp och vid laserfusion, som bland annat tillämpas vid National Ignition Facility i USA, hettas fusionsplasmat upp under en bråkdels sekund med hjälp av en intensiv laserpuls. Än så länge har ingen av dessa metoder lyckats gå jämnt upp genom att producera lika mycket fusionsenergi som den energi som går åt för att innesluta och hetta upp plasmat.
Den metod som testas vid Sandia National Laboratories är ett mellanting mellan laserfusion och tokamakernas magnetiska fusion. Metoden, som går under namnet MagLIF (Magnetized Liner Inertial Fusion), använder Z-maskinen för att under 100 nanosekunder utsätta en liten metallburk fylld med fusionsbränsle för en enorm strömpuls på 19 miljoner ampere, vilket ger upphov till ett starkt magnetfält som krossar burken med en hastighet av 70 kilometer per sekund och förvandlar bränslet till hett plasma. Förutom Z-maskinens strömpuls används också en kort laserpuls för att förvärma bränslet och ett magnetfält för att hålla det på plats.
Sandia-forskarna rapporterar nu att de lyckats hetta upp plasmat till cirka 35 miljoner grader Celsius och att de detekterar omkring 2 biljoner neutroner efter varje avfyrad puls från Z-maskinen. Det uppmuntrande resultatet innebär att det sker ungefär 100 gånger så många fusionsreaktioner som de lyckades åstadkomma för ett år sedan. För att få det att gå jämnt upp måste forskarna emellertid uppnå ytterligare 10 000 gånger så många reaktioner.
- Det är ett bra framsteg, men bara början, säger Mike Campbell vid Sandia National Laboratories.
Simuleringar antyder att Z-maskinens maximala strömpulser på 27 miljoner ampere borde räcka för att det ska gå jämnt upp, men forskarna siktar redan ännu högre. De hoppas på en uppgradering till 60 miljoner ampere, vilket skulle kunna göra det möjligt att plocka ut hela 1 000 gånger så mycket energi som de stoppar in.
