December 5-én a National Ignition Facility tudósai áttörést értek el a nukleáris fúzióban azáltal, hogy egy reakciót generáltak energianövekedéssel. Ez egy lépés lehet egy olyan világ felé a távoli jövőben, ahol a fúzió az energiaforrás.

Múlt hónapban a Földhöz legközelebb eső csillag Kaliforniában volt. A világ legnagyobb lézerei először egy laboratóriumban kényszerítették a hidrogénatomokat, hogy összeolvadjanak ugyanolyan energiatermelő reakcióban, mint a nap. Kevesebb, mint egy milliárdod másodpercig tartott. Ám hat évtizednyi fáradozás és kudarc után a Lawrence Livermore National Laboratory bebizonyította, hogy ez megvalósítható. Ha a fúzió egy napon kereskedelmi hatalommá válik, végtelen és szénmentes lenne. Más szóval, megváltoztatná az emberi sorsot. Amint látni fogja, még messze van a tennivaló. De a decemberi áttörés után meghívást kaptunk, hogy látogassunk el a laborba, és találkozzunk azzal a csapattal, amely a csillagok erejét hozta le a Földre.

Az ellenőrizetlen fúzió könnyen elsajátítható – olyan régen a filmek fekete-fehérek. A hidrogénbomba fúziója az, amely energiát szabadít fel azáltal, hogy a hidrogénatomokat összeolvadásra kényszeríti. Ami lehetetlen, az az Armageddon tüzének hasznosulása.

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriuma segít a nukleáris fegyverek karbantartásában és a nagyenergiájú fizikával kapcsolatos kísérletekben. Egy órával San Franciscótól keletre találkoztunk a Livermore igazgatójával, Kim Budillal a történelmet írt laboratóriumban, a National Ignition Facility-ben.

Kim Budil: A National Ignition Facility a világ legnagyobb, legenergiásabb lézere. Az 1990-es évektől kezdődően építették, hogy olyan körülményeket teremtsenek a laboratóriumban, amelyek korábban csak a világegyetem legszélsőségesebb objektumaiban voltak elérhetőek, mint például az óriásbolygók középpontjában, vagy a Napban, vagy a működő atomfegyverekben. A cél pedig az volt, hogy valóban nagyon részletesen tanulmányozhassuk ezt a fajta nagyon nagy energiájú, nagy sűrűségű állapotot.

A National Ignition Facility vagy NIF-et 3.5 milliárd dollárért építették az önfenntartó fúzió begyújtására. 200 év alatt közel 13-szor próbálkoztak. De mint egy gyenge akkumulátorú autó, az atommotor soha nem fordul fel.

Scott Pelley: A NIF húzott néhány becenevet.

Kim Budil: Így volt. Sok éven át a „Not Ignition Facility”, a „Never Ignition Facility”. Újabban a „Nearly Ignition Facility”. Tehát ez a közelmúltbeli esemény valóban a NIF-be helyezte az Ignition-t.

A gyújtás egy fúziós reakció begyújtását jelenti, amely több energiát bocsát ki, mint amennyit a lézerek behelyeznek.

Kim Budil: Tehát ha sikerül elég melegre, elég sűrűre, elég gyorsan elkészíteni, és elég sokáig összetartani, a fúziós reakciók elkezdenek önfenntartódni. És tényleg ez történt itt december 5-én.

A múlt hónapban az ebből a vezérlőteremből leadott lézerlövés két egység energiát adott a kísérletbe, az atomok elkezdtek egyesülni, és körülbelül három egységnyi energia jött ki. Tammy Ma, aki a laboratórium lézerfúziós kutatási kezdeményezéseit vezeti, repülőre várva kapta a hívást.

Tammy Ma: És sírva fakadtam. Csak az öröm könnyei voltak. És valójában fizikailag elkezdtem remegni és – és fel-alá ugrálni, tudod, a kapuban, mielőtt mindenki beszállna. Mindenki azt kérdezte: „Mit csinál ez az őrült nő?”

Tammy Ma megőrült a tervezésért.

Megmutatta nekünk, hogy a fúzió problémája miért késztet bárkit is könnyekre. Először is ott van a szükséges energia, amelyet lézerek szállítanak ezekben a csövekben, amelyek hosszabbak, mint egy futballpálya.

Scott Pelley: És hány van összesen?

Tammy Ma: összesen 192 lézer.

Scott Pelley: Ezen lézerek mindegyike az egyik legenergiásabb a világon, és 192 db van belőlük.

Tammy Ma: Ez nagyon klassz, igaz?

Nos, valójában elég meleg, több millió fok, ezért használnak kulcsokat a lézerek lezárására.

A gerendák 1,000-szer nagyobb teljesítménnyel csapnak be, mint a teljes országos villamosenergia-hálózat. A lámpáid nem alszanak ki otthon, amikor lőnek, mert a kondenzátorok tárolják az áramot. A csövekben a lézersugarak ide-oda száguldozva felerősödnek, a villanás pedig a másodperc töredéke.

Tammy Ma: El kell jutnunk ezekhez a hihetetlen körülményekhez; melegebb, sűrűbb, mint a nap középpontja, ezért szükségünk van erre a lézerenergiára, hogy elérjük ezeket a nagyon nagy energiasűrűségeket.

Az összes csapkodás elpárolog egy olyan célpontot, amely túl kicsi ahhoz, hogy láthassa.

Scott Pelley: Megtarthatom ezt a dolgot?

Michael Stadermann: Abszolút

Scott Pelley: Hihetetlen. Abszolút lenyűgöző.

Michael Stadermann csapata megépíti azokat az üreges célhéjakat, amelyek 430 fokos hőmérsékleten hidrogénnel vannak feltöltve.

Michael Stadermann: A kagylók elkészítéséhez szükséges precizitás rendkívüli. A héjak szinte tökéletesen kerekek. Olyan érdességük van, amely százszor jobb, mint egy tükör.

Ha nem lenne simább, mint egy tükör, a tökéletlenségek egyenetlenné tennék az atomok összeomlását, ami fúziót okozna.

Scott Pelley: Tehát ezeknek olyan közel kell lenniük a tökéletességhez, amennyire emberileg lehetséges.

Michael Stadermann: Így van. Ez így van, és úgy gondoljuk, hogy ezek a legtökéletesebb tárgyak közé tartoznak a Földön.

A Stadermann laboratóriuma a szén elpárologtatásával és a héj gyémántból való kialakításával törekszik a tökéletességre. Évente 1,500-at építenek, hogy 150 majdnem tökéletes legyen.

Michael Stadermann: Az összes komponenst a mikroszkóp alatt egyesítik. Ezután az összeszerelő elektromechanikus lépcsőkkel helyezi el az alkatrészeket oda, ahová menniük kell – mozgassa össze őket, majd egy hajszál segítségével ragasztót viszünk fel.

Scott Pelley: Egy hajszál?

Michael Stadermann: Igen. Általában valami szempilla vagy hasonló, vagy macskabajusz.

Scott Pelley: Ragasztót hordasz fel macskaszakállal?

Michael Stadermann: Így van.

Scott Pelley: Miért kell ilyen kicsinek lennie?

Michael Stadermann: A lézer csak véges mennyiségű energiát ad nekünk, és egy nagyobb kapszula meghajtásához több energiára lenne szükségünk. Tehát ez a létesítmény korlátja, amit láttál, és ez nagyon nagy. És a nagy mérete ellenére nagyjából ennyit tudunk vele vezetni.

Scott Pelley: A cél lehet nagyobb, de akkor a lézernek nagyobbnak kell lennie.

Michael Stadermann: Így van.

December 5-én vastagabb céltáblát használtak, hogy tovább tartsa a formáját, és kitalálták, hogyan lehet növelni a lézerlövés erejét a lézerek károsodása nélkül.

Tammy Ma: Tehát ez egy példa a célpontra a lövés előtt…

Tammy Ma egy sértetlen céltáblát mutatott nekünk. Az a gyémánthéj, amit láttál, abban az ezüst színű hengerben van.

Ez a szerelvény egy kék vákuumkamrába kerül, három emelet magas. Nehéz itt látni, mert tele van lézerekkel és műszerekkel.

Ezt a műszert Danténak hívják, mert elmondták nekünk, hogy a pokol tüzét méri. Egy fizikus azt mondta: "Látnod kell a célpontot, amelyet december 5-én robbantottunk."

Ami arra késztetett bennünket, hogy megkérdezzük: „Megtehetnénk?”

Scott Pelley: Láttad ezt korábban?

Tammy Ma: Most látom először.

Bővebben a Forrásnál: A magfúziós áttörésen belül, amely lépés lehet a korlátlan tiszta energia felé a távoli jövőben – CBS News