היתוך גרעיני כמקור אנרגיה לחשמל הוא סביר, הוכיח ניסוי במעבדה הלאומית לורנס ליברמור בצפון קליפורניה. באמצעות 192 לייזרים, מפעל המחקר הגיע לנקודה של ניסוי היתוך המכונה "הצתת היתוך"בפעם הראשונה.

במסיבת עיתונאים ביום שלישי בבוקר, מזכירת האנרגיה ג'ניפר מ. גרנהולםקרא לזה"פריצת דרך של היתוך שתירשם לספרי ההיסטוריה".

למרות שזה לא אומר שאתה יכול להדליק את האורות בבית שלך ולהשתמש באנרגיית היתוך במשך עשרות שנים לפחות, ההיסטוריה אכן תיעד היום כפריצת דרך. זה מה שזה עשוי לומר: ב-5 בדצמבר 2022, צוות לורנס ליברמורכיוון לייזרים רבים לכמה אטומי מימן, לחץ על ההדק, ובמשך שבריר שנייה הפכו האטומים לפלזמה שיצרה תגובת היתוך. הלייזרים הוציאו 2.05 מגה-ג'אול של אנרגיה, והאנרגיה הזו גרמה בתורה לתגובה שחיממה את האטומים הללו למיליוני מעלות צלזיוס. בתנאים כאלה דמויי שמש, סוגים אלה של אטומיםנָתִיךולהפוך להליום, ובמקרה הזה, ההיתוך הזה הוציא 3.15 מגה-ג'אול של אנרגיה.

במילים אחרות, תגובת היתוך זו יצרה בערך פי 1.5 אנרגיית היתוך מאשר הלייזרים שהפלטו עם הקרניים שלהם.

אתה יכול לחשוב על ניסויי היתוך קודמים קצת כמו גפרורים שפוגעים ברצועת הזרחן בקופסת הגפרורים ומייצרים ניצוצות. זו הייתה הפעם הראשונה שראש הגפרור באמת יצר להבה. אבל הלהבה הזו עדיין קצרת מועד ולא יעילה מכדי להדליק את מקל הנייר, ואז לשמש להדלקת דברים אחרים.

מדענים פועלים לקראת הדגמה כזו כבר כמעט 100 שנים, מאז פורסם מאמרו של הפיזיקאי הבריטי ארתור אדינגטון מ-1926, "החוקה הפנימית של הכוכבים". וחוקרים ממזגים אטומים במשך עשרות שנים. אתה יכול אפילו להכין אכור היתוך במוסך שלךאם אתה רוצה (כנראה אל תעשה את זה).

האתגר היה מיזוג האטומים האלה בצורה יעילה מספיק כדי לקרוא לזה מקור אנרגיה במקום ניקוז אנרגיה גדול, ובאופן דיבור, זה נשאר האתגר להתקדם.

היתוך עשוי בהחלט להיות המלך של כל מקורות האנרגיה הנקייה בשלב מסוים, אולי בהמשך המאה הנוכחית. אבל ציר הזמן של הפיתוח של פיוז'ן אומר למרבה הצער, פריצת דרך או לא, זה לא פתרון ריאלי למשבר אקלים. תגובת ההיתוך האחרונה של לורנס ליברמור יצרה רווח נקי באנרגיה בגבולות הניסוי עצמו, אבל מה שהיא לא עשתה, באופן מכריע, היה לייצר מספיק אנרגיה כדי להפעיל את המתקן שביצע את הניסוי עם מספיק שנותר כדי לעשות זאת שוב, ובכך הופך למנוע המקיים את עצמו שמכניס חשמל לרשת החשמל.

זה לא איזה סוד אפל. קים בודיל, מנהלת המעבדה הלאומית של לורנס ליברמורפירק את החלק הזה באירוע של יום שלישי (באמצעות מספרים מעוגלים): "הלייזר דורש כ-300 מגה-ג'אול של אנרגיה מהקיר, כדי להניע שני מגה-ג'אול של אנרגיית לייזר שהניעה שלושה מגה-ג'אול של תפוקת היתוך", אמרה והוסיפה, "החישובים שלנו מצביעים על כך שאפשר עם מערכת לייזר בקנה מידה להשיג מאות מגה ג'אול של תשואה אז יש מסלול ליעד שמפיק מספיק תשואה, אבל אנחנו מאוד רחוקים מזה. ממש עכשיו."

בערך הנקוב, זה מאכזב שהיעילות הכוללת של מערכת זו היא פחות מאחוז אחד, בהתחשב בכך שהיא נחשבת אולי לפריצת הדרך הגדולה ביותר של ההיתוך בכל הזמנים. אבל ישנן שיטות אחרות שאינן מסתמכות על 192 לייזרים, ועשויות להיות בעלות סיכוי טוב יותר ביצירת אנרגיית רשת. שיטה אחת מהימנה משתמשת בשדה מגנטי כדי להכיל את הדלק החם הנ"ל של מיליוני מעלות ולהחזיק אותו במקום, במקום לפוצץ אותו בלייזר לשכחה. ניסויים כאלה יצרו פריצות דרך דומותעוד בתחילת שנות ה-90- אם כי אין דבר מושך כותרות כמו הצתה ממשית.

אבל, בהגיעו באותה שנה כמו אהכפלת המימון של המגזר הפרטי להיתוך גרעיניכמקור אנרגיה, פריצת דרך ההצתה הזו מתוכננת היטב להגדיר מחדש היתוך בדמיון הפופולרי. פיוז'ן היה גם חלק מהאחרוניםדיוני אבטחת אנרגיהשנגרמה בעקבות המלחמה באוקראינה. מכיוון שהשליטה הרוסית על אספקת הנפט והגז מסכנת את יכולתה של אירופה לספק מספיק אנרגיה כדי לחמם את עצמה בחורף הזה, וכאשר אוקראינה ורוסיה ניהלו קרבות ליד גרעין מסוכן יותר באופן אקספוננציאלי.ביקועמתקנים, ההבטחה לצורת אנרגיה בשפע ובטוחה יחסית מעולם לא הייתה מבורכת יותר.

יש קלישאה מפורסמת על היות פיוז'ן "במרחק 30 שנה"לנצח. עכשיו אנחנו צריכים בדיחה חדשה, כי ציר הזמן הזה לא מעודכן, ואנחנו יודעים שההיתוך באמת מגיע. אבל בינתיים,זה יהיה חכם להמשיך לבנות טורבינות רוח חזקותואל תלך למכור את הפאנלים הסולאריים שלך.