Lõputu energia tekitamine ilma heiteta, lihtsalt vesinikuaatomite kokku laskmisega, on olnud aastakümnete pikkune unistus. Nüüd võivad teadlased tänu futuristlikule eksperimendile ja kümnetele plasmarelvadele saada väikese sammu lähemale võimalikule termotuumasünteesivõimele.
Kaheksateist 36-st plasmapüstolist on masinal paigas, mis võiks termotuumasünteesi reaalsuseks muuta. Need relvad on Los Alamose riikliku labori plasmavooderduse eksperimendi (PLX), mis kasutab probleemi uut lähenemisviisi, põhikomponendid. PLX, kui see töötab, ühendab kaks olemasolevat meetodit ühe prootoniga vesinikuaatomite kokku surumiseks, et moodustada kahe prootoniga heeliumi aatomid. See protsess tekitab tohutul hulgal energiat ühe kütusepaki kohta, palju rohkem kui raskete aatomite lõhestamine (lõhustumine). Lootus on, et PLX-is kasutusele võetud meetod õpetab teadlasi, kuidas seda energiat piisavalt tõhusalt luua, et seda reaalajas kasutamiseks väärt olla.
Termotuumasünteesi lubadus on see, et see toodab tonni energiat. Iga kord, kui kaks vesinikuaatomit ühinevad heeliumiks, muundub väike osa nende ainest terveks hulgaks energiaks.
Termotuumasünteesi probleem on see, et keegi pole välja mõelnud, kuidas seda energiat kasulikul viisil toota.
Põhimõtted on piisavalt lihtsad, kuid täitmine on väljakutse. Praegu on maailmas palju vesiniku termotuumasünteesi pomme, mis suudavad kogu energia välklambiga vabastada ja ennast hävitada (ja kõik muu miilide kaupa). Juhuslikul lapsel õnnestub isegi oma mängutoas ehitada pisike ebaefektiivne termotuumareaktor. Kuid olemasolevad termotuumasünteesireaktorid imevad rohkem energiat kui nad loovad. Keegi pole veel suutnud luua kontrollitud ja püsivat termotuumareaktsiooni, mis eraldaks rohkem energiat, kui reaktsiooni loov ja seda sisaldav masin kulutab.
Kahest PLX-i kombineeritud meetodist esimest nimetatakse magnetiliseks kinnistamiseks. Just seda kasutatakse termotuumasünteesi reaktorites, mida nimetatakse tokamaksideks, mis kasutavad võimsaid magneteid, et peatada masinas sulavate aatomite ülekuumendatud ultraheli plasma, nii et see sulandub edasi ega pääse põgenema. Neist suurim on ITER, 25 000 tonni (23 000 tonni) masin Prantsusmaal. Kuid see projekt on seisnud silmitsi viivituste ja kulude ületustega ning isegi optimistlikud prognoosid näitavad, et see ei saa valmis enne 2050. aastaid, nagu BBC teatas 2017. aastal.
Teist lähenemist nimetatakse inertsiaalseks kinnistamiseks. Teises energiaosakonna osakonnas Lawrence Livermore'i riiklikul laboril on masin nimega National Ignition Facility (NIF), mis viib selle tee termotuumasünteesini. NIF on põhimõtteliselt väga suur süsteem ülivõimaste laserite tulistamiseks väikestes vesinikku sisaldavates kütuseelementides. Kui laserid kütust tabavad, soojeneb vesinik ja kütuseelemendisse kinni jäädes sulandub. NIF töötab, kuid see ei tekita rohkem energiat kui ta kasutab.
Ameerika füüsilise seltsi (APS) avalduse kohaselt on PLX pisut erinev neist kahest. Vesiniku sisaldamiseks kasutab ta magneteid, nagu tokamak. Kuid vesinik viiakse termotemperatuuri ja -rõhku kuuma plasmajoaga, mis laskub välja seadme sfäärilise kambri ümber asetatud püstolitest, kasutades NIF-is kasutatavate laserite asemel püsse.
PLX-i projekti juhtivad füüsikud on APS-i andmetel teinud juba mõned varased katsed, kasutades juba 18 paigaldatud relva. Need katsed on pakkunud teadlastele varasemaid andmeid selle kohta, kuidas plasmajoad käituvad, kui nad seadme sees kokku põrkavad. Teadlased tutvustasid neid andmeid eile (21. oktoobril) Florida Fort Lauderdale'i plasmafüüsika osakonna aastakoosolekul. Need andmed on teadlaste sõnul olulised, kuna on olemas vastuolulisi teoreetilisi mudeleid selle kohta, kuidas plasma täpselt sellistes kokkupõrgetes põrkub.
Los Alamos ütles, et meeskond loodab ülejäänud 18 püssi paigaldada 2020. aasta alguses ja viia katsed läbi kogu 36-plasmapüstolipatareiga selle aasta lõpuks.
