Nya experiment med protonstrålar vid Los Alamos National Laboratory i USA kan bana väg för flera nya forskningsområden och skulle bland annat kunna leda till ett effektivare sätt att hetta upp fusionsbränsle.
En internationell grupp forskare från ett flertal institutioner presenterade i december 2011 sina framsteg inom generering och fokusering av energirika protonstrålar. Resultaten av gruppens experiment med protonstrålar öppnar upp dörren för en rad olika tillämpningar, bland annat inom fusionsforskningen.
Forskarna kommer från de amerikanska institutionerna Lawrence Livermore National Laboratory, Jacobs School of Engineering vid University of California i San Diego, Los Alamos National Laboratory och General Atomics i San Diego samt de tyska institutionerna Hemoltz-Zentrum Dresden-Rossendorf och Technische Universitat Darmstadt.
Själva experimenten utfördes vid Los Alamos National Laboratory i USA och använde sig av den anrika forskningsanläggningens kortpulslaser Trident. Genom att avfyra lasern mot ett konformat mål och med hjälp av ett elektriskt fält leda de resulterande protonerna genom konens spets kunde en protonstråle genereras och fokuseras.
- Resultaten stämmer väl överrens med våra partikelsimuleringar, säger Mark Foord vid Lawrence Livermore National Laboratory.
Nya möjligheter
Enligt Teresa Bartal vid Lawrence Livermore National Laboratory ger gruppens experiment ny förståelse för fysiken bakom fokusering av protoner och möjligheten att generera fokuserade protonstrålar med hög intensitet påverkar hur protonstrålar i framtiden kan användas till exempel inom sjukvården, inom planetforskningen, för att skapa nya former av materia som inte kan tillverkas på annat vis och för att hetta upp material till lika höga temperaturer som i solens kärna.
Arbetets tillämpningar inom fusionsforskningen ser också lovande ut. Inom laserfusionen skulle fokuserade protonstrålar som på detta vis skapas med hjälp av laserpulser kunna användas för att transportera energi direkt till det komprimerade deuterium- och tritiumbränslet och på så vis sätta igång fusionsreaktionen.
Farhat Beg vid UC San Diego Jacobs School of Engineering menar att det med denna teknik är möjligt att åstadkomma bättre förstärkning än vad som är möjligt med konventionell laserfusion.
