Lawrence Livermore Laborategi Nazionaleko (LLNL) zientzialariek fusioaren piztea eta energiaren berdinketa lortu dituzte. 2022ko abenduaren 5ean , ikerketa-taldeak laserrak erabiliz kontrolatutako fusio-esperimentua egin zuen, 192 laser izpik 2 milioi joule baino gehiagoko UV energia eman ziotenean ganbera kriogenikoan zegoen erregai-pellet txiki bati, eta energiaren berdinketa lortu zutenean, hau da, fusio-esperimentuak laserrak bultzatzeko ematen zuena baino energia gehiago sortu zuen. Aurrerapen hau historian lehen aldiz lortu zen, hamarkadetako lan gogorraren ondoren. Mugarri bat da zientzian, eta ondorio garrantzitsuak ditu etorkizunean fusio-energia garbiaren aukeretarako, karbono-isuri garbien ekonomiarantz, klima-aldaketaren aurka borrokatzeko eta disuasio nuklearra mantentzeko, proba nuklearretara jo gabe, defentsa nazionalaren alde. Aurretik, 2021eko abuztuaren 8an , ikerketa-taldea fusioaren pizte-atalasera iritsi zen. Esperimentuak aurreko beste edozein fusio-esperimentuk baino energia gehiago sortu zuen, baina energiaren berdinketa ez zen lortu. 2022ko abenduaren 5ean egindako azken esperimentuak energia-berdintasunerako balentria lortu du, eta horrela, fusio nuklear kontrolatua energia-beharrak asetzeko ustia daitekeela frogatzen du, nahiz eta fusio-energiaren aplikazio komertzial praktikoa oraindik oso urrun egon daitekeen.
Erreakzio nuklearrek galdutako masaren baliokidea den energia kantitate handiak sortzen dituzte, Einsteinen E=MC 2 masa-energia simetria ekuazioaren arabera . Erregai nuklearraren nukleoen (uranio-235 bezalako elementu erradioaktiboak) haustura dakartzan fisio-erreakzioek erreakzio nuklearrak erabiltzen dituzte gaur egun energia sortzeko. Hala ere, fisio nuklearrean oinarritutako erreaktoreek arrisku handiak dituzte gizakientzat eta ingurumenarentzat, Txernobylgo kasuan agerian geratu den bezala, eta oso zailak diren hondakin erradioaktibo arriskutsuak sortzeagatik dira ezagunak, bizitza erdi luzekoak dituztenak eta botatzeko oso zailak direnak.
Naturan, gure eguzkia bezalako izarretan, fusio nuklearra da hidrogenozko nukleo txikiagoen bat-egitea dakarrena energia sortzeko mekanismoa. Fusio nuklearrak, fisio nuklearra ez bezala, tenperatura eta presio oso altuak behar ditu nukleoak batu ahal izateko. Tenperatura eta presio oso altuko eskakizun hori eguzkiaren nukleoan betetzen da, non hidrogenozko nukleoen fusioa den energia sortzeko mekanismo nagusia, baina baldintza muturreko horiek Lurrean berriro sortzea ez da posible izan orain arte laborategiko baldintza kontrolatuetan, eta, ondorioz, fusio nuklearreko erreaktoreak ez dira oraindik errealitate bat. (Fisio-gailu bat abiaraziz sortutako tenperatura eta presio muturreko fusio termonuklear kontrolatu gabea da hidrogeno-armek sortzen duten printzipioa).
Arthur Eddington izan zen lehen aldiz, 1926an, izarrek hidrogenoa helioan fusiotik ateratzen zutela beren energia iradoki zuena. Fusio nuklearraren lehen froga zuzena laborategian izan zen 1934an, Rutherford-ek deuterioaren fusioa helioan erakusten zuenean eta prozesuan zehar "efektu izugarria" sortu zela ikusi zuen. Mugagabeko energia garbia eskaintzeko duen potentzial handia ikusita, mundu osoko zientzialari eta ingeniariek ahaleginak egin dituzte Lurrean fusio nuklearra errepikatzeko, baina lan gogorra izan da.
Muturreko tenperaturetan, elektroiak nukleoetatik bereizten dira eta atomoak nukleo positiboz eta elektroi negatiboz osatutako gas ionizatu bihurtzen dira, plasma deitzen duguna, airea baino milioi bat aldiz dentsitate txikiagoa duena. Horrek fusio- ingurunea oso hauskorra bihurtzen du. Ingurune horretan fusio nuklearra gertatzeko (energia kopuru nabarmena eman dezakeena), hiru baldintza bete behar dira: tenperatura oso altua egon behar da (energia handiko talkak eragin ditzakeena), plasma-dentsitate nahikoa egon behar da (talken probabilitatea handitzeko) eta plasma (hedatzeko joera duena) denbora nahikoaz mugatuta egon behar da fusioa ahalbidetzeko. Horregatik, plasma beroa edukitzeko eta kontrolatzeko azpiegituren eta teknologiaren garapena da ardatz nagusia. Eremu magnetiko sendoak erabil litezke plasma tratatzeko, ITERren Tokamak-en kasuan bezala. Plasmaren inertzia-konfinamendua beste ikuspegi bat da, non hidrogeno isotopo astunekin betetako kapsulak energia handiko laser izpiak erabiliz inploditzen diren.
NIFeko Lawrence Livermore Laborategi Nazionalean (LLNL) egindako fusio-azterketek laser bidezko inplosio-teknikak erabili zituzten (inertzia-konfinamenduko fusioa). Funtsean, deuterioz eta tritioz betetako milimetro-tamainako kapsulak inplodatu ziren potentzia handiko laserrekin, X izpiak sortzen dituztenekin. Kapsula berotu eta plasma bihurtzen da. Plasma barrurantz azeleratzen da, presio eta tenperatura baldintza muturrekoak sortuz, kapsulako erregaiak (deuterio eta tritio atomoak) fusionatzen direnean, energia eta hainbat partikula askatuz, alfa partikulak barne. Askatutako partikulek inguruko plasmarekin elkarreragiten dute eta gehiago berotzen dute, fusio-erreakzio gehiago eta "energia eta partikula" gehiago askatuz, eta horrela fusio-erreakzioen kate auto-iraunkor bat sortuz ("fusio-piztea" deritzona).
Fusioaren ikerketa komunitateak hainbat hamarkada daramatza "fusio-piztea" lortzen saiatzen; fusio-erreakzio auto-iraunkorra. 2021eko abuztuaren 8an , Lawrence Laborategiko taldea "fusio-piztearen" atalasea lortu zuen, eta 2022ko abenduaren 5ean lortu zuen. Egun honetan, Lurrean kontrolatutako fusio-piztea errealitate bihurtu zen: zientzian mugarri bat lortu da!
***
