En grupp forskare vid Rice University har upptäck att kvantkontroll av atomer kan effektivisera produktionen av fusionsenergi. Forskarna beskriver en eventuell ny väg när det gäller produktion av energi genom kärnfusion i en färsk rapport.
Enligt studien är det möjligt att använda särskilt utformade och extremt korta laserpulser, vars kontrollerade skurar av sammanhängande ljus är i stånd att stöta atomerna i ett deuterium (tungt väte)/ tritiummolekyl tillräckligt nära för att de ska börja smälta.
När det sker, smälter atomerna och avger värme genom neutronspridning. När mer energi skapas än vad som behövs för att upprätthålla reaktionen, blir den ihållande fusionen kraftfullare.
Studien är ett resultat av samarbete mellan forskare vid Rice University, University of Illinois i Urbana- Champaign och i University of Chile.
Kontrollerad kärnfusion har hittills varit ”en helig graal” för många fysiker som försöker hitta nya metoder för produktion av oändlig mängd av ren energi.
Forskarnas rapport om kvantkontrollerad fusion går ut på att i stället för att värma atomer till temperaturer som finns inuti solen eller att kollidera dem i en partikelaccelerator, är det möjligt att knuffa dem nära smältan med hjälp av särskilt utformade laserpulser.
Författarna till studien, Peter Wolynes och Martin Gruebele från Illinois och Eduardo Berrios från Chile simulerade reaktioner i två olika dimensioner som, efter extrapolering till tre dimensioner, förmådde generera energi på ett effektivt sätt från deuterium och tritium eller andra element.
Denna femtokemiska teknik är av central betydelse för forskarnas nya idé om att nukleära kärnor kan fösas nära nog för att betvinga den så kallade Coulomb-barriären som får identiska atomer att stöta bort varandra.
Konsten är att göra allt detta på ett kontrollerat sätt, vilket forskarna har gjort under flera decennier, framförallt genom att söka att bemästra väteplasma vid sol-liknande temperaturer, däribland vid US Department of Energy National Ignition Facility och den jättelika International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) i Frankrike, som för närvarande byggs och i andra stora anläggningar.
