プラズマ物理学者が、今週の核融合ブレークスルーの次はどうなるかを説明します

タミー・マは、一生に一度の電話を受けたとき、サンフランシスコ国際空港で飛行機に乗ろうとしていました。 彼女は、世界最大かつ最もエネルギーの高いレーザーである国立点火施設 (NIF) のプラズマ物理学者です。 施設での実験は、科学者が何十年も達成しようとしてきた核融合のブレークスルーを達成したばかりだった.

「私は突然泣き出し、待合室で飛び跳ねていました」とマーは記者会見で語った。 技術説明会 今週のワシントンDCでの成果について。

その早朝、12 月 5 日の午前 1 時 3 分、NIF は 192 のレーザー ビームを燃料で満たされた小さなターゲットに向けて発射し、制御された設定で地球上で初めて「核融合点火」を達成しました。 これは、反応を開始するために使用されたレーザー エネルギーよりも多くのエネルギーを核融合によって生成できたことを意味します。 実験室で核融合反応を起こすことで、Ma と彼女の同僚は星がエネルギーを生成する方法を本質的に再現している。 そしていつの日か、おそらく今から数十年後とはいえ、そのプロセスはクリーンで理論的には無限のエネルギーで私たちの世界を動かせるようになるでしょう。

ザ・バージ は、核融合と、今週起こった着火によるブレークスルーについて説明しています。 また、ローレンス リバモア国立研究所で慣性核融合エネルギー機関イニシアチブを率いる Ma 氏にもインタビューしました。 私たちの会話をチェックして、彼女の仕事と、発火後に次にどのようなブレークスルーが起こるかについて学びましょう.

このインタビューは、長さと明確さのために編集されています。

ローレンス リバモア国立研究所での日々の仕事について教えてください。

正直に言いましょう。 過去 10 年間の一連のデータを構築しており、新しいアイデアを空中から引き出しているわけではありません。 しかし、最後の一連の実験をどのように改善すればよいのでしょうか? どのような設計変更を行いたいですか?

私たちはレーザー科学者と協力して、使用できる最高のレーザーパルスを定義しようとしています。 材料科学者と協力して、必要なターゲットの材料を開発する必要があります。 私たちは実験家と協力して、中性子の爆発を正確に捉えるようにすべての診断機器を設定する必要があります。 私たちは世界最速の X 線カメラをいくつか持っているので、実際に何が起こっているかをリアルタイムで記録することができます。 全体として、これらすべてをまとめる巨大なチームです。

しかし、現在の私の役割は、実際には核融合エネルギーの次のステップに向かおうとしていることです。 私たちは着火した後、この素晴らしい発見をどのように利用できるかを準備しようとしてきました。 そして今、私たちはここにいます。

あなたの研究室が着火に成功したというニュースを聞いてどうでしたか?

NIF は 24 時間年中無休で稼働しており、私たちは毎日実験を行っています。 そして、それは何十年にもわたる作業の上に構築されたものですよね? そして、この時ここにいることができてとても幸運です。 しかし、私たちの前にやってきた巨人がいました。 そして、私たちがこれを達成したことを完全に理解できるかどうかはまだわかりません. とてもエキサイティングです。

そして、いつまたこれを達成しようとしますか?

ショットを繰り返すだけでなく、将来的に改善を実装することを継続的に試みます。 私たちは継続的にターゲットの品質を向上させようとしています — それは大きな違いをもたらします. 今後もレーザーのエネルギーを上げていく予定です。 数週間ごとに、新しい実験を行っています。

次に克服しなければならない課題は何ですか？

また、将来の核融合発電所を支える多くの基礎技術を構築する必要があります。 しかし、それは私たちが大量に生成し、非常に堅牢で高品質の安価なターゲットを意味します. 高い繰り返し率で実行できるレーザーを導入します。 NIF は 4 ～ 8 時間に 1 回しか発射しません。 しかし、核融合発電所は 1 秒間に 10 回以上発射しなければならないと想定されています。 ご想像のとおり、すべてを高速化する方法を見つけなければなりません。 それは大きな挑戦です。 そのため、ラボの巨大なチームだけでなく、大学や学界とも協力する必要があります。 現在、民間部門も関心を持っています。 そのため、すべての専門知識を結集して実現する必要があります。