Fizika fuzije poznata je jednako dugo kao i fizika fisije na kojoj se temelje postojeće nuklearne elektrane. Fisija je prirodni raspad nestabilnih radioaktivnih elemenata na lakše koji je lako potaknuti i kontrolirati. Fuzija je pak spajanje lakših atoma u teže, primjerice vodika u helij. Ona je izvor energije Sunca. Već je našla primjenu u stvaranju nuklearnog oružja, tzv. H-bombi. Međutim vrlo ju je teško kontrolirati u laboratorijskim i industrijskim uvjetima jer su za njezino održavanje potrebni uvjeti kakvi vladaju na Suncu – ekstremno visok tlak i temperatura.

Zbog toga je tehnologija u kojoj će fuzija davati više energije nego što je u nju uloženo sveti gral čiste energije za kojim znanstvenici tragaju već desetljećima.

Prema najnovijim izviješćima, jedan od ključnih koraka na tom putu uspjeli su ostvariti stručnjaci iz National Ignition Facilityja u Kaliforniji.

Kako su to izveli?

U svojim eksperimentima američki je tim moćnim suvremenim laserima sabio malene količine goriva tako da je ono postalo gušće i toplije od Sunca. Laseri su ispalili svoje zrake u zlatnu kapsulu u kojoj se nalazila šuplja plastična kuglica promjera dva milimetra. U kuglici je gorivo bilo raspoređeno po šupljini u premazu tankom poput ljudske kose.

Kada su zrake lasera prodrle u zlatnu kapsulu, potaknule su njezine stijenke da emitiraju rendgenske zrake koje su zagrijale kuglicu i u njoj uzrokovale žestoku imploziju. Ekstremni uvjeti izazvali su djelomičnu fuziju goriva - mješavine izotopa vodika koji se zovu deuterij i tricij.

Put je ipak još dug

Znanstvenici ističu da za sada još uvijek nisu uspjeli proizvesti više energije nego što je potrošeno u cijelom eksperimentu. Laseri ispaljuju energiju od oko dva megadžula, što je ekvivalent energiji koju oslobađaju dva standardna štapina dinamita. No od te silne energije samo djelić stiže do nuklearnog goriva. Prema radu predstavljenom u novom broju časopisa Nature, fuzija je oslobodila mnogo manju energiju od oko 17 kilodžula.

Unatoč tome, ovo je značajan uspjeh jer su stručnjaci prvi put uspjeli postići to da je energija koja je stigla do goriva i pokrenula njegovu fuziju, tzv. energija paljenja, čak dvostruko manja od energije koja je oslobođena u fuziji.

Isti je tim već ranije proveo slične eksperimente. Međutim do sada su im se kuglice s gorivom uvijek deformirale tako da se nisu dovoljno zagrijale. U novim eksperimentima američki su stručnjaci uspjeli postići veću kontrolu nad implozijom, čime su veći dio laserske energije pretvorili u zagrijavanje goriva.

Put do komercijalno isplative nuklearne fuzije još uvijek je dug. Naime, fuzija bi morala stvarati stotinu puta više energije kako bi sama sebe održavala i pritom proizvodila višak energije. No znanstvenici će sada moći bolje istraživati inercijalnu fuziju u laboratorijskim uvjetima.

Prvi fuzijski reaktor koji bi trebao proizvoditi komercijalni višak energije, Iter, trenutačno se gradi u Francuskoj.