Nakamit ng mga siyentipiko sa Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL). pagsasanib ignition at lakas break-even. sa 5th Disyembre 2022, ang research team ay nagsagawa ng kinokontrol na fusion experiment gamit ang mga laser kapag ang 192 laser beam ay naghatid ng higit sa 2 milyong joules ng UV energy sa isang maliit na fuel pellet sa cryogenic target chamber at nakamit ang energy break-even, ibig sabihin, ang fusion experiment ay gumawa ng mas maraming enerhiya kaysa na ibinigay ng laser upang itaboy ito. Ang tagumpay na ito ay nakamit sa unang pagkakataon sa kasaysayan kasunod ng mga dekada ng pagsusumikap. Ito ay isang milestone sa agham at may makabuluhang implikasyon para sa pag-asam ng malinis na fusion na enerhiya sa hinaharap patungo sa net-zero carbon ekonomiya, para sa paglaban sa pagbabago ng klima at para sa pagpapanatili ng nuclear deterrent nang hindi gumagamit ng nuclear testing patungo sa pambansang depensa. Kanina, noong 8thAgosto 2021, naabot na ng research team ang threshold ng fusion ignition. Ang eksperimento ay gumawa ng mas maraming enerhiya kaysa sa anumang iba pang nakaraang fusion experiment ngunit hindi nakamit ang energy break-even. Ang pinakabagong eksperimento na isinagawa noong 5th Nagawa ng Disyembre 2022 ang tagumpay ng energy break-even kaya nagbibigay ng patunay ng konsepto na ang kontroladong nuclear fusion ay maaaring samantalahin upang matugunan ang mga pangangailangan sa enerhiya, bagaman ang praktikal na komersyal na pagsasanib ng enerhiya na aplikasyon ay maaari pa ring napakalayo.
Nuklear ang mga reaksyon ay nagbubunga ng malaking halaga ng enerhiya na katumbas ng halaga ng masa na nawala, ayon sa mass-energy symmetry equation E=MC2 ni Einstein. Ang mga reaksyon ng fission na kinasasangkutan ng pagkasira ng nuclei ng nuclear fuel (radioactive elements tulad ng uranium-235) ay kasalukuyang ginagamit sa mga nuclear reactor para sa pagbuo ng kapangyarihan. Gayunpaman, ang mga nuclear fission-based na reactor ay may mataas na panganib sa tao at kapaligiran gaya ng nakikita sa kaso ng Chernobyl, at kilala sa pagbuo ng mga mapanganib na radioactive waste na may napakahabang kalahating buhay na lubhang mahirap itapon.
Sa kalikasan, ang mga bituin tulad ng ating araw, nuclear pagsasanib na kinasasangkutan ng pagsasama ng mas maliit na nuclei ng hydrogen ay ang mekanismo ng pagbuo ng enerhiya. Ang nuclear fusion, hindi tulad ng nuclear fission, ay nangangailangan ng napakataas na temperatura at presyon upang paganahin ang nuclei na sumanib. Ang pangangailangang ito ng napakataas na temperatura at presyon ay natutugunan sa ubod ng araw kung saan ang pagsasanib ng hydrogen nuclei ay ang pangunahing mekanismo ng pagbuo ng enerhiya ngunit ang muling paglikha ng mga matinding kondisyon sa mundo ay hindi pa posible hanggang ngayon sa isang kontroladong kondisyon ng laboratoryo at bilang isang resulta, Ang mga nuclear fusion reactor ay hindi pa isang katotohanan. (Ang hindi makontrol na thermonuclear fusion sa matinding temperatura at presyon na nilikha ng pag-trigger ng fission device ay ang prinsipyo sa likod ng hydrogen weapon).
Si Arthur Eddington ang unang nagmungkahi, noong 1926, na ang mga bituin ay kumukuha ng kanilang enerhiya mula sa pagsasanib ng hydrogen sa helium. Ang unang direktang pagpapakita ng nuclear fusion ay nasa laboratoryo noong 1934 nang ipakita ni Rutherford ang pagsasanib ng deuterium sa helium at napagmasdan ang "isang napakalaking epekto ang ginawa" sa panahon ng proseso. Dahil sa napakalaking potensyal nito na makapagbigay ng walang limitasyong malinis na enerhiya, nagkaroon ng sama-samang pagsisikap ng mga siyentipiko at inhinyero sa buong mundo na gayahin ang nuclear fusion sa Earth ngunit ito ay isang mahirap na gawain.
Sa matinding temperatura, humihiwalay ang mga electron mula sa nuclei at nagiging ionised gas ang mga atomo na binubuo ng mga positibong nuclei at negatibong electron, ang tinatawag nating plasma, na isang milyong beses na mas mababa kaysa sa hangin. Ginagawa nitong pagsasanib napakasama ng kapaligiran. Para maganap ang pagsasanib ng nukleyar sa gayong kapaligiran (na maaaring magbunga ng malaking halaga ng enerhiya), tatlong kundisyon ang dapat matugunan; dapat mayroong napakataas na temperatura (na maaaring magdulot ng mataas na enerhiya na banggaan), dapat mayroong sapat na plasma density (upang tumaas ang posibilidad ng mga banggaan) at ang plasma (na may posibilidad na lumawak) ay dapat na nakakulong para sa isang sapat na tagal ng oras upang paganahin ang pagsasanib. Ginagawa nitong pangunahing pokus ang pag-unlad ng imprastraktura at teknolohiya upang maglaman at makontrol ang mainit na plasma. Ang mga malalakas na magnetic field ay maaaring gamitin upang harapin ang plasma tulad ng sa kaso ng Tokamak ng ITER. Ang inertial confinement ng plasma ay isa pang diskarte kung saan ang mga kapsula na puno ng mabibigat na hydrogen isotopes ay pinasabog gamit ang mga high-energy laser beam.
Pag-aaral ng pagsasanib na isinagawa sa Lawrence Ang Livermore National Laboratory (LLNL) ng NIF ay gumagamit ng laser-driven implosion techniques (inertial confinement fusion). Karaniwan, ang mga kapsula na may sukat na milimetro na puno ng deuterium at tritium ay pinutok ng mga high-power laser na bumubuo ng mga x-ray. Ang kapsula ay umiinit at nagiging plasma. Bumibilis ang plasma papasok na lumilikha ng matinding presyon at mga kondisyon ng temperatura kapag nagfuse ang mga gatong sa kapsula (deuterium at tritium atoms), naglalabas ng enerhiya at ilang particle kabilang ang mga alpha particle. Ang mga inilabas na particle ay nakikipag-ugnayan sa nakapalibot na plasma at lalo itong pinainit na humahantong sa mas maraming reaksyon ng pagsasanib at pagpapalabas ng mas maraming 'enerhiya at mga particle' kaya nagse-set up ng isang self-sustaining chain ng fusion reactions (tinatawag na 'fusion ignition').
Ang komunidad ng pagsasaliksik ng pagsasanib ay nagsisikap sa loob ng ilang dekada upang makamit ang 'fusion ignition'; isang self-sustaining fusion reaction. sa 8th Agosto 2021, ang Lawrence Laboratory team ay dumating sa threshold ng 'fusion ignition' na kanilang nakamit noong 5th Disyembre 2022. Sa araw na ito, naging realidad ang kontroladong fusion ignition sa Earth – isang milestone sa agham na natamo!
***
