El Laboratorio Nacional del DOE hace historia al lograr la ignición de fusión

Los EE. UU. El Departamento de Energía (DOE) y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del DOE anunciaron hoy el logro de la ignición por fusión en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), un importante avance científico de décadas que allanará el camino para los avances en la defensa nacional y el futuro de la energía limpia. El 5 de diciembre, un equipo del Centro Nacional de Encendido (NIF) de la LLNL llevó a cabo el primer experimento de fusión controlada en la historia que alcanzó este hito, también conocido como punto de equilibrio de energía científica, lo que significa que produjo más energía a partir de la fusión que la energía láser utilizada para impulsarla. Este logro histórico, el primero de su tipo, proporcionará una capacidad sin precedentes para apoyar el Programa de Administración de Existencias de la NNSA y proporcionará información invaluable sobre las perspectivas de una energía de fusión limpia, que cambiaría las reglas del juego para los esfuerzos para lograr el objetivo del presidente Biden de una economía neta de carbono cero.

“Este es un logro histórico para los investigadores y el personal del Centro Nacional de Encendido que han dedicado sus carreras a ver cómo la ignición de la fusión se convierte en una realidad, y este hito sin duda provocará aún más descubrimientos”, dijo EE. UU. Secretaria de Energía Jennifer M. Granholm. “La Administración Biden-Harris se compromete a apoyar a nuestros científicos de clase mundial, como el equipo de NIF, cuyo trabajo nos ayudará a resolver los problemas más complejos y apremiantes de la humanidad, como proporcionar energía limpia para combatir el cambio climático y mantener un elemento disuasión nuclear sin pruebas nucleares”.

“Hemos tenido una comprensión teórica de la fusión durante más de un siglo, pero el viaje de saber a hacer puede ser largo y arduo. El hito de hoy muestra lo que podemos hacer con perseverancia”, dijo el Dr. Arati Prabhakar, Asesor Principal del Presidente para Ciencia y Tecnología y Director de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca.

“El lunes 5 de diciembre de 2022 fue un día histórico en la ciencia gracias a la increíble gente del Laboratorio Livermore y el Centro Nacional de Encendido. Al hacer este avance, han abierto un nuevo capítulo en el Programa de Administración de Existencias de la NNSA”, dijo la administradora de la NNSA, Jill Hruby. “Me gustaría dar las gracias a los miembros del Congreso que han apoyado el Centro Nacional de Encendido porque su creencia en la promesa de la ciencia visionaria ha sido fundamental para nuestra misión. Nuestro equipo de los laboratorios nacionales del DOE y nuestros socios internacionales nos han demostrado el poder de la colaboración”.

“La búsqueda de la fusión en el laboratorio es uno de los desafíos científicos más significativos que la humanidad ha abordado, y lograrlo es un triunfo de la ciencia, la ingeniería y, sobre todo, la gente”, Dr. Dijo Kim Budil. “Cruzar este umbral es la visión que ha impulsado 60 años de búsqueda dedicada, un proceso continuo de aprendizaje, construcción, expansión del conocimiento y la capacidad, y luego encontrar formas de superar los nuevos desafíos que surgieron. Estos son los problemas que se crearon los laboratorios nacionales de EE. UU. para resolver”.

“Este asombroso avance científico nos pone en el precipicio de un futuro que ya no depende de los combustibles fósiles, sino que se alimenta de una nueva energía de fusión limpia”, EE. UU. Dijo el líder de la mayoría del Senado, Charles Schumer. Felicito a Lawrence Livermore National Labs y a sus socios en el programa de Fusión de Confinamiento Inercial (ICF) de nuestra nación, incluido el Laboratorio de Energía Láser de la Universidad de Rochester en Nueva York, por lograr este avance. Hacer realidad este futuro mundo de la energía limpia requerirá que nuestros físicos, trabajadores innovadores y mentes más brillantes de nuestras instituciones financiadas por el DOE, incluido el Laboratorio Láser de Rochester, dupliquen su trabajo de vanguardia. Es por eso que también estoy orgulloso de anunciar hoy que he ayudado a asegurar la autorización más alta de más de 624 millones de dólares este año en la Ley de Autorización de Defensa Nacional para que el programa ICF se base en este increíble avance”.

“Después de más de una década de innovación científica y técnica, felicito al equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y al Centro Nacional de Encendido por su logro histórico”, dijo EE. UU. Senadora Dianne Feinstein (CA). “Este es un paso emocionante en la fusión y todos en Lawrence Livermore y NIF deberían estar orgullosos de este logro histórico”.

Como llevarlo a cabo

El experimento de LLNL superó el umbral de fusión al entregar 2,05 megajulios (MJ) de energía al objetivo, lo que resultó en 3,15 MJ de producción de energía de fusión, lo que demuestra por primera vez una base científica más fundamental para la energía de fusión inercial (IFE). Todavía se necesitan muchos desarrollos avanzados de ciencia y tecnología para lograr un IFE simple y asequible para alimentar hogares y empresas, y el DOE está reiniciando actualmente un programa IFE coordinado y de base amplia en los Estados Unidos. Combinado con la inversión del sector privado, hay mucho impulso para impulsar un rápido progreso hacia la comercialización de la fusión.

La fusión es el proceso por el cual dos núcleos de luz se combinan para formar un solo núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía. En la década de 1960, un grupo de científicos pioneros de LLNL planteó la hipótesis de que los láseres podrían utilizarse para inducir la fusión en un entorno de laboratorio. Dirigido por el físico John Nuckolls, quien más tarde se desempeñó como director de LLNL de 1988 a 1994, esta idea revolucionaria se convirtió en fusión de confinamiento inercial, dando inicio a más de 60 años de investigación y desarrollo en láseres, óptica, diagnóstico, fabricación de objetivos, modelado y simulación por computadora y diseño experimental.

Para perseguir este concepto, LLNL construyó una serie de sistemas láser cada vez más potentes, lo que llevó a la creación de NIF, el sistema láser más grande y energético del mundo. NIF, ubicado en LLNL en Livermore, California, es del tamaño de un estadio deportivo y utiliza potentes rayos láser para crear temperaturas y presiones como las de los núcleos de estrellas y planetas gigantes, y dentro de las armas nucleares explosivas.

Fuente: https://www.energy.gov