Nan mwa Out 2022, lè ekip syantifik nan Lawrence Livermore National Lab (LLNL) National Ignition Facility (NIF) te tire yon piki ki te reyalize yon pwodiksyon 1.35 megajoules (MJ) nan enèji fizyon ak 1.9 MJ nan enèji lazè, se te yon siyal syantifik syantifik -depann depi lontan.
Pita nan menm ane a pandan yon lòt eksperyans fizyon inèrsyèl (aka lazè-fizyon kondwi), syantis yo te reyalize yon sede 3.15 MJ nan enèji fizyon ak 2.05 MJ nan enèji lazè epi yo te rive ignisyon. Se te yon reyaksyon fizyon tèrmonikleyè ki te kreye nan laboratwa a-epi li te lanse yon kous mondyal pou mete enèji fizyon ki gen lazè-sen kabòn-sou kadriyaj la nan ane 2030 oswa ane 2040 yo.
"Sa a se te yon pwen vire lè NIF premye siksè te montre ke fizyon inèrsyèl te posib, ak kle a se gen bon kalite gaz -deteryòm-tritium- ak lè l sèvi avèk lazè pou konprese ak fusion li yo jenere benefis (plis enèji soti pase mete nan)," di Arianna Gleason, direktè anplwaye Syans Enèji segondè nan SLAC divizyon Syans. "Se tankou kenbe gaz yon etwal-sèlman pou yon fraksyon nan yon segonn nan yon laboratwa."
Nan mwa Out 2022, lè ekip syantifik nan Lawrence Livermore National Lab (LLNL) National Ignition Facility (NIF) te tire yon piki ki te reyalize yon pwodiksyon 1.35 megajoules (MJ) nan enèji fizyon ak 1.9 MJ nan enèji lazè, se te yon siyal syantifik syantifik -depann depi lontan.
Pita nan menm ane a pandan yon lòt eksperyans fizyon inèrsyèl (aka lazè-fizyon kondwi), syantis yo te reyalize yon sede 3.15 MJ nan enèji fizyon ak 2.05 MJ nan enèji lazè epi yo te rive ignisyon. Se te yon reyaksyon fizyon tèrmonikleyè ki te kreye nan laboratwa a-epi li te lanse yon kous mondyal pou mete enèji fizyon ki gen lazè-sen kabòn-sou kadriyaj la nan ane 2030 oswa ane 2040 yo.
"Sa a se te yon pwen vire lè NIF premye siksè te montre ke fizyon inèrsyèl te posib, ak kle a se gen bon kalite gaz -deteryòm-tritium- ak lè l sèvi avèk lazè pou konprese ak fusion li yo jenere benefis (plis enèji soti pase mete nan)," di Arianna Gleason, direktè anplwaye Syans Enèji segondè nan SLAC divizyon Syans. "Se tankou kenbe gaz yon etwal-sèlman pou yon fraksyon nan yon segonn nan yon laboratwa."
Achitekti lazè avanse pou fizyon
NIF te bati pandan ane 1990 yo e li prezante teknoloji lazè nan epòk la. "Nou konstwi lazè pi plis efikasite kounye a pase nou te fè nan ane 1990 yo. Teknoloji nou an avanse nan yon pwen kote nou ka gen lazè trè efikas nan pousantaj repetisyon nou bezwen pou fizyon-anpil piki pa segonn," di Glenzer. "Enteresan, microchips yo andedan iPhones yo pwodui ak teknoloji lazè ki aktyèlman soti nan pwogram fizyon lazè a. Se te premye siksè komèsyal fizyon lazè."
Nan kominote fizyon an, teknoloji lazè ap deplase tou dousman lwen ansyen achitekti ki te travay nan tan lontan -flashlamp-pope oswa flashlamp-lazè ki baze sou yo te "yon chwal de travay trè fò," di Gleason. "Men, nou bezwen youn ki pi efikas, kidonk nou ap itilize dyod-ponpe solid-lazè eta (DPSSLs)."
Sa vle di chèn ekipman pou lazè DPSSL bezwen bati, paske tout moun ap deplase nan direksyon platfòm lazè estanda IFE pou tès obligatwa yo. "Lazè fib-kouplè yo se yon metòd pou deplase limyè soti nan yon kote a yon lòt, itilize omniprésente pa telecoms, men kòm kominote fizyon an ap eseye pwofite de jenerasyon aktyèl la nan achitekti lazè epi nou bati lazè pi gwo nou bezwen plis atansyon sou fason bagay yo ap refwadi. Se yon espas inovasyon pou konpayi yo, "Gleason di.
Lazè Excimer itilize gaz kòm yon mwayen epi "gen yon istwa solid ak Depatman Defans (DoD) pou zam enèji dirije-," di Gleason. "Se tou baz pou yon konsèp fizyon. Yo fè gwo pwogrè ak lazè excimer, ki kanpe sou plizyè deseni nan fizik ak etid. Nou ap fè pwogrè pou gen yon lazè pwisan konsa -petèt nan yon anprint ki pi piti oswa ak pi bon efikasite. Ki jan ou ka refwadi yon estrikti lazè gwo konsa? Sa yo se kote konpayi prive yo ka devlope pwòp sòs sekrè yo."
STARFIRE ak RISE fizyon sant
Se LLNL ki te dirije sant fizyon STARFIRE, ak SLAC, pou komèsyalize enèji fizyon lazè-. Konsantre li se gwo -konsepsyon sib, fabrikasyon sib, ak DPSSL. Manm yo enkli MIT; Inivèsite Kalifòni, Berkeley; University of California, Los Angeles; University of California, San Diego; Inivèsite Oklahoma; Inivèsite Rochester; Texas A&M; Fraunhofer Enstiti pou Teknoloji Lazè; Fondasyon Laboratwa Livermore; Laboratwa Nasyonal Oak Ridge; Laboratwa Nasyonal Savannah River; Focused Energy Inc.; Jeneral atomik; Leonardo Elektwonik US; Longview Fusion Energy Systems Inc.; TRUMPF; ak Xcimer Energy Corp.
Ekip la gen aksè a laboratwa lazè nan SLAC, kidonk yo gen opòtinite pou yo sèvi ak Linac Coherent Light Source (LCLS), sèl lazè elèktwonik -ray free-xFEL (XFEL) nan peyi Etazini, pou sonde ak entèwoje materyèl kapsil oswa gaz fizyon an. Li opere nan 120 Hz, men li pral byento opere nan megahertz.
"Nou itilize de lazè alafwa nan eksperyans nou yo nan SLAC. Yon long-lazè batman kondui ond chok nan echantiyon an, epi answit nou sonde li ak LCLS la pou wè sa k ap pase nan pi piti longè ak echèl tan pou amelyore modèl fizik nou yo," di Gleason. "Nou bezwen konpare pòm ak pòm pou fè referans si modèl fizik nou an kòrèk. Li fonde non sèlman sa laboratwa nasyonal yo bezwen, men tou li bay konpayi prive yo yon fason pou predi si yon pati nan konsèp yo pral travay oswa ou pa (pa egzanp, ki jan yo ap similye angajman sib yo). Epi nou ap bay done kritik sa yo nan ogmante aksè nou nan diferan lazè ak platfòm enstriman."
Yon lòt sant, RISE, dirije pa SLAC ak Colorado State University, e li enplike ekspè nan Cornell University, University of Illinois, Texas A&M, Los Alamos National Laboratory, Naval Research Laboratory, ak konpayi prive-Xcimer Energy Corp., Blue Laser Fusion, Marvel Fusion, ak General Atomics-k ap travay sou diferan apwòch pou yon chofè lazè.
"Tout gen yon apwòch kredib," di Glenzer. "Men, se pa tankou yon konpayi eseye fè tout bagay rive-sa a se yon kominote ak yon sant fizyon nan tout peyi a. Chèchè yo ap eseye avanse teknoloji yo epi nou ap aprann youn nan men lòt pou eseye fèmen rechèch ak twou vid ki genyen nan teknoloji nan ane 2030 yo."
Glenzer souvan vin mande pa envestisè ki konpayi fizyon yo tounen. "Gen kèk nan konpayi lazè yo ka fè lajan pi bonè lè yo delivre lazè pou tire dron nan espas defans la," li te di. "Men, envestisè yo pa vrèman renmen lide a paske yo vle yon mache ki sèvi sèlman fizyon ak elektrisite. Yo aktyèlman vle konpayi sa yo fè fizyon pou yo ka vann elektrisite. Li vrèman enteresan ki jan yo konsantre sou fè fizyon rive."
Kominote fizyon an "konsyan anpil sou egzijans chèn ekipman pou konpayi fizyon yo gen resous pou non sèlman konstwi plan pilòt demonstrasyon yo, men answit gen yon flòt réacteurs alontèm," di Gleason. "Se yon apwòch miltip an tèm de kote nou ka sous materyèl bwit yo, ak Lè sa a, manifaktire konpozan atravè peyi Etazini an, yo mete kanpe yon chèn ekipman pou domestik. Sa a se kle."
ane 2030 oswa ane 2040 pou yon plant pilòt fizyon?
Patenarya piblik-prive ak finansman enpòtan anpil pou yo ka menm tou pre mete fizyon lazè-sou kadriyaj la pandan ane 2030 yo.
"Wòl nou se sitou sipòte ak derisk teknoloji kritik endistri fizyon an / konpayi prive bezwen," di Gleason. "Men, gen kèk konpayi ki di yo espere ke li pral pandan ane 2030 yo."
Depatman Enèji Ameriken te fikse yon objektif pou ane 2030 yo. "Sa vle di nou vle fèmen tout twou vid ki genyen nan teknoloji ak rechèch teknoloji, kèk nan mitan ane 2030 yo, ak Lè sa a, bati yon plant pilòt," di Glenzer. "Li vrèman depann de konbyen lajan yo envesti, men li reyalis pou atann yon plant pilòt nan fen ane 2030 yo oswa kòmansman ane 2040 yo."
