Þann 5. desember náðu vísindamenn við National Ignition Facility bylting í kjarnasamruna með því að framleiða hvarf með orkuaukningu. Það gæti verið skref í átt að heimi í fjarlægri framtíð þar sem samruni er uppspretta valds.

Í síðasta mánuði var næsta stjarna við jörðu í Kaliforníu. Á rannsóknarstofu neyddu stærstu leysir heimsins í fyrsta skipti vetnisatóm til að renna saman í sams konar orkuframleiðandi viðbrögð og kveikir í sólinni. Það varði innan við milljarðustu úr sekúndu. En eftir sex áratuga strit og bilun sannaði Lawrence Livermore National Laboratory að það væri hægt. Ef samruni verður að viðskiptaorku einn daginn væri hann endalaus og kolefnislaus. Með öðrum orðum, það myndi breyta örlögum mannanna. Eins og þú sérð er langt í land. En eftir að desember sló í gegn var okkur boðið að skoða rannsóknarstofuna og hitta teymið sem kom stjörnuorku niður á jörðina.

Óstjórnlegur samruni er auðveldur-meðalaður svo langt síðan myndirnar eru í svarthvítu. Samruni er það sem vetnissprengja gerir, losar orku með því að neyða vetnisatóm til að renna saman. Það sem hefur verið ómögulegt er að virkja elda Harmagedón í eitthvað gagnlegt.

Lawrence Livermore National Laboratory hjá bandaríska orkumálaráðuneytinu hjálpar til við að viðhalda kjarnorkuvopnum og tilraunum með háorkueðlisfræði. Klukkutíma austur af San Francisco hittum við forstjóra Livermore, Kim Budil, í rannsóknarstofunni sem gerði sögu, National Ignition Facility.

Kim Budil: National Ignition Facility er stærsti og öflugasti leysir í heimi. Það var byggt frá og með 1990, til að skapa aðstæður á rannsóknarstofunni sem áður höfðu aðeins verið aðgengilegar í öfgafyllstu fyrirbærum alheimsins, eins og miðju risa reikistjarna, eða sólinni, eða í rekstri kjarnorkuvopna. Og markmiðið var að geta í raun og veru rannsakað svona mjög orkumikið og þéttleika ástand í miklum smáatriðum.

National Ignition Facility, eða NIF, var reist fyrir 3.5 milljarða dollara til að kveikja í sjálfbærum samruna. Þeir reyndu næstum 200 sinnum á 13 árum. En eins og bíll með veikburða rafhlöðu myndi kjarnorkuvélin aldrei snúast.

Scott Pelley: NIF dró nokkur gælunöfn.

Kim Budil: Það gerði það. Í mörg ár „Ekki kveikja aðstaða“, „Aldrei Ignition Facility“. Nýlega „Næstum Ignition Facility“. Svo, þessi nýlegi atburður hefur virkilega sett Ignition í NIF.

Kveikja þýðir að kveikja á samrunahvörf sem gefur frá sér meiri orku en leysirnir setja inn.

Kim Budil: Þannig að ef þú getur fengið það nógu heitt, nógu þétt, nógu hratt, og haldið því nógu lengi saman, byrja samrunaviðbrögðin að halda sér uppi. Og það er í raun og veru það sem gerðist hér 5. desember.

Í síðasta mánuði setti leysiskotið frá þessu stjórnherbergi tvær orkueiningar í tilraunina, frumeindir byrjuðu að sameinast og um það bil þrjár orkueiningar komu út. Tammy Ma, sem leiðir rannsóknarverkefni rannsóknarstofunnar um lasersamruna, fékk símtalið á meðan hún beið eftir flugvél.

Tammy Ma: Og ég brast í grát. Þetta voru bara gleðitár. Og ég byrjaði í raun líkamlega að hrista og- og hoppa upp og niður, þú veist, við hliðið áður en allir fara um borð. Allir voru eins og: "Hvað er þessi klikkaða kona að gera?"

Tammy Ma er brjáluð í verkfræði.

Hún sýndi okkur hvers vegna samrunavandamálið myndi fá einhvern til að gráta. Í fyrsta lagi er það orkan sem þarf sem er afhent með leysistækjum í þessum slöngum sem eru lengri en fótboltavöllur.

Scott Pelley: Og hversu margir eru þeir samtals?

Tammy Ma: 192 alls leysir.

Scott Pelley: Hver og einn þessara leysigeisla er einn af þeim orkumeiri í heiminum og þú átt 192 af þeim.

Tammy Ma: Það er frekar flott ekki satt?

Jæja, frekar heitt í raun, milljónir gráður, þess vegna nota þeir lykla til að læsa leysinum.

Geislarnir slá af krafti sem er 1,000 sinnum meiri en allt raforkukerfi landsins. Ljósin þín slokkna ekki heima þegar þau taka skot vegna þess að þéttar geyma rafmagnið. Í túpunum magnast leysigeislarnir með því að keyra fram og til baka og flassið er brot úr sekúndu.

Tammy Ma: Við verðum að komast að þessum ótrúlegu aðstæðum; heitari, þéttari en miðja sólar og þess vegna þurfum við alla þessa leysiorku til að ná þessum mjög mikla orkuþéttleika.

Allt þetta væli gufar upp skotmark sem er næstum of lítið til að sjá.

Scott Pelley: Má ég halda þessu?

Michael Stadermann: Algjörlega

Scott Pelley: Ótrúlegt. Alveg ótrúlegt.

Lið Michael Stadermann smíðar holu skotmarkskeljarnar sem eru hlaðnar vetni við 430 gráður undir núlli.

Michael Stadermann: Nákvæmnin sem við þurfum til að búa til þessar skeljar er mikil. Skeljarnar eru næstum fullkomlega kringlóttar. Þeir hafa grófleika sem er hundrað sinnum betri en spegill.

Ef það væri ekki sléttara en spegill, myndu ófullkomleikar gera hrun atóma ójafna og valda samruna.

Scott Pelley: Þannig að þetta þarf að vera eins nálægt því að vera fullkomið og mögulegt er.

Michael Stadermann: Það er rétt. Það er rétt, og við teljum að þeir séu meðal fullkomnustu hlutanna sem við eigum á jörðinni.

Rannsóknarstofa Stadermann stundar fullkomnun með því að gufa upp kolefni og mynda skelina úr demanti. Þeir byggja 1,500 á ári til að gera 150 næstum fullkomna.

Michael Stadermann: Allir íhlutirnir eru settir saman undir smásjánni sjálfri. Og svo notar samsetningaraðilinn rafvélræn stig til að koma hlutunum fyrir þar sem þeir eiga að fara – færa þá saman og síðan límum við með hári.

Scott Pelley: Hár?

Michael Stadermann: Já. Venjulega eitthvað eins og augnhár eða er svipað, eða kattarhönd.

Scott Pelley: Berðu lím á með kattarhönd?

Michael Stadermann: Það er rétt.

Scott Pelley: Af hverju þarf það að vera svona lítið?

Michael Stadermann: Laserinn gefur okkur aðeins takmarkað magn af orku og til að keyra stærra hylki þyrftum við meiri orku. Þannig að það er takmörkun á aðstöðunni sem þú hefur séð sem er mjög stór. Og þrátt fyrir stóra stærð snýst þetta um það sem við getum keyrt með honum.

Scott Pelley: Markmiðið gæti verið stærra, en þá þyrfti leysirinn að vera stærri.

Michael Stadermann: Það er rétt.

Þann 5. desember notuðu þeir þykkara skotmark svo það myndi halda lögun sinni lengur og þeir komust að því hvernig hægt væri að auka kraft leysiskotsins án þess að skemma leysina.

Tammy Ma: Svo þetta er dæmi um skotmark fyrir skotið...

Tammy Ma sýndi okkur ósnortna skotmarkssamsetningu. Þessi demantsskel sem þú sást er inni í þessum silfurlita hólk.

Þessi samkoma fer inn í blátt lofttæmishólf, þrjár hæðir á hæð. Það er erfitt að sjá það hér vegna þess að það er fullt af laserum og tækjum.

Þetta hljóðfæri kalla þeir Dante vegna þess að þeir sögðu okkur, það mælir helvítis elda. Einn eðlisfræðingur sagði: „Þú ættir að sjá skotmarkið sem við sprengdum 5. desember.

Sem fékk okkur til að spyrja: "Gætum við?"

Scott Pelley: Hefurðu séð þetta áður?

Tammy Ma: Þetta er í fyrsta skipti sem ég sé það.

Lestu meira á Heimild: Inni í kjarnorkusamrunabyltingunni sem gæti verið skref í átt að ótakmarkaðri hreinni orku í fjarlægri framtíð - CBS News