Ang Nuclear Fusion Breakthrough Sa Konteksto

Noong nakaraang buwan ang National Ignition Facility sa Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) sa California anunsyado isang makabuluhang tagumpay sa pagsasaliksik ng pagsasanib ng nukleyar. Simula noon, maraming tao ang nagtanong sa akin kung ano ba talaga ang ibig sabihin ng tagumpay na ito.

Una, talakayin natin ang ilang pangunahing kaalaman sa pagsasanib ng nukleyar. Ang mga nuclear power plant ngayon ay batay sa nuclear fission, na kung saan ay ang paghahati ng isang mabigat na isotope tulad ng uranium-235 sa dalawang mas maliliit na isotopes. (Ang mga isotopes ay iba't ibang anyo lamang ng isang elemento).

Sa madaling salita, ang nuclear fission ay parang pagbaril ng isang maliit na bala sa gitna ng isotope, na nagiging sanhi upang ito ay maging hindi matatag at nahati. Kapag nahati ito, naglalabas ito ng napakalaking dami ng enerhiya (ang masa at enerhiya ay nauugnay sa sikat na equation ni Einstein na E = Mc²). Ang enerhiya na iyon ay maaaring gawing kuryente.

Gayunpaman, ang isa sa mga pangunahing pagtutol sa nuclear fission ay ang mga byproduct ng fission ay mataas ang radioactive, at marami sa mga ito ay matagal nang nabubuhay. Sa madaling salita, nagdudulot sila ng panganib sa buhay maliban kung maayos na pinangangasiwaan. Ang mga radioactive byproduct na ito ang dahilan kung bakit ang ilan ay tutol sa nuclear power.

Ang nuclear fusion, na siyang pinagmumulan ng kapangyarihan ng mga bituin tulad ng ating araw, ay iba. Sa pagsasanib, pinipilit mong magkasama ang mas maliliit na isotopes upang bumuo ng mas malalaking isotopes. Kadalasan ito ay nagsasangkot ng pagsasama-sama ng isotopes ng hydrogen - ang pinakamaliit na elemento - upang bumuo ng helium. Ang reaksyong ito ay naglalabas ng mas maraming enerhiya kaysa sa fission reaction, ngunit higit sa lahat hindi ito gumagawa ng anumang pangmatagalang radioactive byproducts. Iyon ang dahilan kung bakit ang nuclear fusion ay madalas na tinatawag na "holy grail" ng produksyon ng enerhiya.

Kaya, ano ang problema? Ang mga maliliit na isotopes ng hydrogen ay lubos na lumalaban sa pagsasanib. Nangangailangan ng napakalaking presyon at mataas na temperatura (tulad ng naroroon sa araw) upang pilitin silang mag-fuse. Iyon ay ibang-iba sa nuclear fission, na medyo madali. Kaya, kahit na ang pagsasanib ay maaaring makamit sa mga sandatang nuklear, ang mga mananaliksik ay gumugol ng mga dekada sa pagsisikap na lumikha ng isang kinokontrol na reaksyon ng pagsasanib na maaaring magamit para sa produksyon ng enerhiya.

Sa paglipas ng mga taon, maraming "breakthroughs" ang inihayag. Ang isa na inihayag noong nakaraang buwan ay na sa unang pagkakataon, ang mga siyentipiko ay nakakuha ng mas maraming enerhiya mula sa proseso ng pagsasanib kaysa sa kailangan nilang ilagay. Ang mga nakaraang pagsisikap na nakamit ang pagsasanib ay nangangailangan ng higit pang mga input ng enerhiya kaysa sa ginawang reaksyon ng pagsasanib.

Kaya, ito ay nagmamarka ng isang makabuluhang tagumpay. Ngunit gaano tayo kalapit sa pagbuo ng mga komersyal na fusion reactor?

Narito ang isang pagkakatulad na ginamit ko upang ilagay ito sa konteksto. Mayroong maraming mga milestone sa daan patungo sa komersyal na paglalakbay sa eroplano. Pinalipad ng Wright Brothers ang unang matagumpay na pinalakas na paglipad sa kasaysayan noong Disyembre 1903. Ito ay magiging isa pang 16 na taon bago ang unang transatlantic na paglipad. Ngunit, ang unang malawak na matagumpay na komersyal na airliner, ang Boeing 707 ay hindi ipinakilala hanggang 1958.

Ang matagal nang biro ay palaging ang komersyal na pagsasanib ng nuklear ay 30 taon na ang layo. Sa totoo lang, nangangahulugan lang iyon na hindi pa rin natin lubos na nakikita ang kumpletong landas para makarating doon. Ang kamakailang tagumpay ay tiyak na isang milestone sa landas sa komersyal na pagsasanib ng nuklear. Ngunit maaari pa rin tayong 30 taon ang layo upang makita ang komersyal na pagsasakatuparan ng nuclear fusion.