Природа 2023. Десет људи нема: Ласерско фузионо паљење на листи научника!

Данас је међународни врхунски научни часопис "Натуре" (Натуре) објавио годишњу листу десет најбољих научних личности за 2023. (Натуре'с 10) - ова листа је осмишљена тако да одабере 10 у овој години свим важнијим научним догађајима је место у ликовима, њен ауторитет и Ови задаци су довели до низа невероватних открића и напретка.
Поред вести које су освојиле наслове да је ЦхатГПТ изабран за једног од 10 најбољих људи године у Натуре-у, вреди напоменути да се на листу нашла и жена научница која има јаку везу са ласерском индустријом. Она је - ласерска фузија "паљења" - Ени Кричер (Анние Критцхер).
Ени Кричер, физичарка и главни дизајнер америчког Националног завода за паљење, каже да фузија није питање „ако“, већ „када“. Она се нада да ће ласери играти улогу: "Волела бих да будем укључена."
Централни разлог дат Ени Кричер на Натуре'с 10 листи је тај што је физичарка помогла НИФ-у да произведе нуклеарне реакције које су се некада виделе само у хидрогенским бомбама и звездама. „Овај физичар је помогао да се оствари први енергетски добитак.
Ево више о њој са Натуре'с листе:
Физичарка Ени Кричер улази у 2023. годину са налетом оптимизма.
Пре неколико недеља, помогла је Националном постројењу за паљење (НИФ) америчког Министарства енергетике да постигне циљ који лабораторије широм света нису успеле да постигну деценијама: притисну атоме тако чврсто да се подвргну нуклеарној фузији, производећи више енергије од реакција троши.
Међутим, након достизања ове експерименталне прекретнице, познате као "паљење", био је притисак да се то уради поново.
Национални центар за паљење (НИФ) вредан 3,5 милијарди долара у Националној лабораторији Лоренс Ливермор у Калифорнији првобитно је дизајниран да ојача науку о нуклеарном оружју. Његов напредак би такође могао да помогне у развоју нуклеарне фузије у сигуран, чист и практично неограничен извор енергије, а успешни експерименти НИФ-а прошле године изненадили су многе. Експеримент са "паљењем" каснио је деценију, а неки су почели да брину да је циљ једноставно недостижан. Као водећи дизајнер главног експеримента фузије, Кричер и њен тим су одмах кренули да докажу да НИФ може поуздано да постигне паљење.
Истраживање високих улога је често тешко обавити без успона и падова: тим је направио свој први покушај понављања у јуну, са лошим резултатима. "Може да полуди, а ја сам под стресом." Кричер је рекао.
Па, у следећем покушају су успели. 30. јула, 192-ласер са снопом у постројењу испоручио је 2,05 мегаџула енергије замрзнутим честицама изотопа водоника деутеријума и трицијума суспендованим у златном цилиндру. Настала имплозија је проузроковала да изотопи ослобађају енергију док су се спајали у хелијум, производећи температуре шест пута топлије од језгра Сунца. Ове реакције произвеле су рекордних 3,88 мегаџула фузионе енергије.
Потребни су и други објекти за производњу довољно енергије фузије током дужег временског периода, пре свега токамак реактори, који користе моћна магнетна поља да ограниче реакције фузије. Ову технологију је развио ИТЕР пројекат вредан 22 милијарде долара, међународна сарадња. Међутим, до НИФ-овог достигнућа, ниједна лабораторија никада није произвела реакцију фузије са капацитетом који је премашио њену потрошњу (тј. „нето добит“).
Кричер и њен тим су пратили свој успех у јулу са још два покушаја паљења у октобру, успевши у четири од шест покушаја. Спремају се за већи капацитет "нето добитка" следеће године. У том процесу, научници НИФ-а су отворили врата истраживању и помогли да подстакне талас оптимизма о будућности фузионе енергије.
НИФ је дизајниран да помогне владиним научницима да обезбеде безбедност и поузданост америчког нуклеарног арсенала без потребе за пробним експлозијама, али то није оно што је у почетку привукло Кричера у лабораторију. почела је да истражује фузиону енергију током летњег стажирања у Ливермору 2004. године, и брзо се усредсредила на НИФ као једно од ретких места на свету где се фузионе реакције проучавају, пре него што је започела постдипломске студије. једно од ретких места на планети за проучавање реакција фузије.
Придружила се НИФ-у 2012. и постала водећи дизајнер 2016. Од тада је предводила тим који анализира експерименталне податке и користи компјутерске моделе за дизајнирање експеримената који имају за циљ постизање и повећање приноса фузије прилагођавањем параметара као што су величина и конфигурација мета. и енергија и време разних ласерских зрака. Када њен тим заврши дизајн, експериментални тим лабораторије преузима испаљивање ласера ​​и прикупљање података.
Роџер Фалконе, физичар са Универзитета у Калифорнији, Беркли, каже: „Ен је одличан студент који се посвећује свом послу. Почео је да ради са Кричер када је она била дипломирани студент и наставио кроз њен рани рад у НИФ-у. За то време, рекао је, она је показала своју снагу у дизајнирању ласерских експеримената дизајнираних да тестирају како се материјали понашају када су компримовани на екстремне температуре и притиске.
Те вештине су ставиле Кричера у срце програма фузије 2016. У то време, енергетски приноси из експеримената фузије су стагнирали, а главни научник НИФ-а Омар Харикен желео је да отвори нови траг. И Кричер је иступио са идејама за које ураган каже: „Она је била све укључена“. Одатле је постала један од водећих дизајнера за НИФ.
Кричер и њен тим провели су наредних неколико година анализирајући податке и прилагођавајући дизајн резултата НИФ-ових великих експеримената. Поред различитих промена на мети, могли су да искористе побољшања да повећају укупну доступну енергију ласера. Као резултат тога, успешно су постигли фузију са све већом регуларношћу.
Са формалном метом за паљење на месту, Кричер је почео да ради на новој серији експеримената са циљем да поново повећа принос уносом више ласерске енергије у дебљу циљну капсулу. Ово би могло представљати још један корак напред у НИФ-овом циљу постизања приноса у десетинама тераџула и даље.
Дугорочно, она верује да ће уз неке надоградње објекат моћи да испуни своје циљеве и повећа приносе за ред величине, што ће омогућити научницима да почну да раде на прототипу ласерског фузионог енергетског реактора. Није питање „да ли ће“ фузиона енергија доћи, рекла је, већ „када“ и нада се да ће ласер функционисати.
„Мислим да је то одлична могућност“, рекла је, „и волела бих да будем укључена“.