National Ignition Facility logra la ignición por fusión
EE.UU. confirma un hallazgo que permite una energía nuclear limpia y menos costosa, sería un gran paso para liberar una fuente infinita de energía limpia que podría ayudar a acabar con la dependencia de los combustibles fósiles.
El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del DOE anunciaron hoy el logro de la ignición por fusión en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), un gran avance científico que lleva décadas en desarrollo y que allanará el camino para los avances en el ámbito nacional. defensa y el futuro de la energía limpia. El 5 de diciembre, un equipo de la Instalación Nacional de Encendido de LLNL(NIF) realizó el primer experimento de fusión controlada en la historia para alcanzar este hito, también conocido como punto de equilibrio energético científico, lo que significa que produjo más energía de fusión que la energía láser utilizada para impulsarla. Esta hazaña, primera en su tipo, brindará una capacidad sin precedentes para respaldar el Programa de administración de existencias de la NNSA y brindará conocimientos invaluables sobre las perspectivas de la energía de fusión limpia, lo que cambiaría las reglas del juego para los esfuerzos por lograr el objetivo del presidente Biden de una red. economía de carbono cero.
“Este es un logro histórico para los investigadores y el personal de la Instalación Nacional de Ignición que han dedicado sus carreras a hacer realidad la ignición por fusión, y este hito sin duda generará aún más descubrimientos”, dijo la Secretaria de Energía de EE. UU., Jennifer M. Granholm. “La Administración Biden-Harris se compromete a apoyar a nuestros científicos de clase mundial, como el equipo de NIF, cuyo trabajo nos ayudará a resolver los problemas más complejos y apremiantes de la humanidad, como proporcionar energía limpia para combatir el cambio climático y mantener una disuasión nuclear sin energía nuclear. pruebas."
La cámara objetivo de la Instalación Nacional de Ignición de LLNL, donde 192 rayos láser entregaron más de 2 millones de julios de energía ultravioleta a una pequeña pastilla de combustible para crear una ignición por fusión el 5 de diciembre de 2022.
“Hemos tenido una comprensión teórica de la fusión durante más de un siglo, pero el viaje de saber a hacer puede ser largo y arduo. El hito de hoy muestra lo que podemos hacer con perseverancia”, dijo el Dr. Arati Prabhakar, asesor principal del presidente para Ciencia y Tecnología y director de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca.
“El lunes 5 de diciembre de 2022 fue un día histórico en la ciencia gracias a las personas increíbles en Livermore Lab y National Ignition Facility. Al lograr este avance, han abierto un nuevo capítulo en el Programa de administración de existencias de la NNSA”, dijo la administradora de la NNSA, Jill Hruby. “Me gustaría agradecer a los miembros del Congreso que han apoyado el Centro Nacional de Ignición porque su creencia en la promesa de una ciencia visionaria ha sido fundamental para nuestra misión. Nuestro equipo de los laboratorios nacionales del DOE y nuestros socios internacionales nos han demostrado el poder de la colaboración”.
“La búsqueda de la ignición por fusión en el laboratorio es uno de los desafíos científicos más importantes jamás abordados por la humanidad, y lograrlo es un triunfo de la ciencia, la ingeniería y, sobre todo, de las personas”, dijo el director del LLNL, el Dr. Kim Budil. “Cruzar este umbral es la visión que ha impulsado 60 años de búsqueda dedicada: un proceso continuo de aprendizaje, desarrollo, expansión del conocimiento y la capacidad, y luego encontrar formas de superar los nuevos desafíos que surgieron. Estos son los problemas para los que se crearon los laboratorios nacionales de los Estados Unidos”.
“Este asombroso avance científico nos coloca en el precipicio de un futuro que ya no depende de los combustibles fósiles, sino que funciona con nueva energía de fusión limpia”, dijo el líder de la mayoría del Senado de EE. UU., Charles Schumer (NY). “Felicito a Lawrence Livermore National Labs ya sus socios en el programa de Fusión por Confinamiento Inercial (ICF) de nuestra nación, incluido el Laboratorio de Energética Láser de la Universidad de Rochester en Nueva York, por lograr este avance. Hacer realidad este futuro mundo de energía limpia requerirá que nuestros físicos, trabajadores innovadores y las mentes más brillantes en nuestras instituciones financiadas por el DOE, incluido el Rochester Laser Lab, dupliquen su trabajo de vanguardia.
“Después de más de una década de innovación científica y técnica, felicito al equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y la Instalación Nacional de Ignición por su logro histórico”, dijo la senadora estadounidense Dianne Feinstein (CA). “Este es un paso emocionante en la fusión y todos en Lawrence Livermore y NIF deberían estar orgullosos de este hito”.
“Este es un logro histórico e innovador que se basa en las contribuciones de generaciones de científicos de Livermore. Hoy, nuestra nación se apoya en sus hombros colectivos. Todavía tenemos un largo camino por recorrer, pero este es un paso crítico y felicito al Departamento de Energía de los EE. UU. y a todos los que contribuyeron a este avance prometedor, que podría ayudar a impulsar un futuro de energía limpia más brillante para los Estados Unidos y la humanidad”, dijo. El senador estadounidense Jack Reed (RI), presidente del Comité de Servicios Armados del Senado.
“Este avance científico monumental es un hito para el futuro de la energía limpia”, dijo el senador estadounidense Alex Padilla (CA). “Si bien hay más trabajo por delante para aprovechar el potencial de la energía de fusión, me enorgullece que los científicos de California continúen liderando el camino en el desarrollo de tecnologías de energía limpia. Felicito a los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore por su dedicación a un futuro de energía limpia y me comprometo a garantizar que tengan todas las herramientas y los fondos que necesitan para continuar con este importante trabajo”.
"Este es un negocio muy grande. Podemos celebrar otro récord de rendimiento del National Ignition Facility. Este último logro es particularmente notable porque NIF utilizó un objetivo con menos simetría esférica que en el experimento de agosto de 2021”, dijo la representante de EE. UU. Zoe Lofgren (CA-19). “Este importante avance muestra las posibilidades futuras para la comercialización de la energía de fusión. El Congreso y la Administración deben financiar completamente e implementar adecuadamente las disposiciones de investigación de fusión en la reciente Ley de Ciencia y CHIPS y probablemente más. Durante la Segunda Guerra Mundial, elaboramos el Proyecto Manhattan para obtener un resultado oportuno. Los desafíos que enfrenta el mundo de hoy son aún mayores que en ese momento. Debemos duplicar y acelerar la investigación para explorar nuevos caminos para la energía limpia e ilimitada que promete la fusión”.
El hohlraum que alberga el tipo de objetivo criogénico utilizado para lograr la ignición el 5 de diciembre de 2022, en la Instalación Nacional de Ignición de LLNL.
“Estoy encantado de que NIF, la instalación de investigación nuclear más avanzada de los Estados Unidos, haya logrado la ignición por fusión, lo que podría proporcionar una nueva fuente de energía limpia y sostenible en el futuro. Este avance garantizará la seguridad y confiabilidad de nuestra reserva nuclear, abrirá nuevas fronteras en la ciencia y permitirá el progreso hacia nuevas formas de alimentar nuestros hogares y oficinas en las próximas décadas”, dijo el Representante de EE. UU. Eric Swalwell (CA-15). “Felicito a los científicos e investigadores por su arduo trabajo y dedicación que condujeron a este logro científico monumental, y continuaré presionando para obtener una financiación sólida para que NIF respalde los avances en la investigación de la fusión”.
El experimento de LLNL superó el umbral de fusión al entregar 2,05 megajulios (MJ) de energía al objetivo, lo que resultó en 3,15 MJ de producción de energía de fusión, demostrando por primera vez una base científica fundamental para la energía de fusión inercial (IFE). Todavía se necesitan muchos desarrollos científicos y tecnológicos avanzados para lograr un IFE simple y asequible para alimentar hogares y negocios, y el DOE actualmente está reiniciando un programa IFE coordinado y de base amplia en los Estados Unidos. Combinado con la inversión del sector privado, existe un gran impulso para impulsar un rápido progreso hacia la comercialización de la fusión.
La fusión es el proceso por el cual dos núcleos ligeros se combinan para formar un solo núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía. En la década de 1960, un grupo de científicos pioneros en LLNL planteó la hipótesis de que los láseres podrían usarse para inducir la fusión en un entorno de laboratorio. Dirigida por el físico John Nuckolls, quien luego se desempeñó como director de LLNL de 1988 a 1994, esta idea revolucionaria se convirtió en fusión por confinamiento inercial, dando inicio a más de 60 años de investigación y desarrollo en láseres, óptica, diagnóstico, fabricación de objetivos, modelado y simulación por computadora y diseño experimental.
Para seguir este concepto, LLNL construyó una serie de sistemas láser cada vez más potentes, lo que condujo a la creación de NIF, el sistema láser más grande y energético del mundo. NIF, ubicado en LLNL en Livermore, California, es del tamaño de un estadio deportivo y utiliza potentes rayos láser para crear temperaturas y presiones como las que se encuentran en los núcleos de estrellas y planetas gigantes, y dentro de las armas nucleares que explotan.
Para crear la ignición por fusión, la energía láser de la Instalación Nacional de Ignición se convierte en rayos X dentro del hohlraum, que luego comprime una cápsula de combustible hasta que implosiona, creando un plasma de alta temperatura y alta presión.
Lograr la ignición fue posible gracias a la dedicación de los empleados de LLNL, así como a innumerables colaboradores en el Laboratorio Nacional de Los Alamos del DOE, los Laboratorios Nacionales de Sandia y el Sitio de Seguridad Nacional de Nevada; atómica general; instituciones académicas, incluido el Laboratorio de Energía Láser de la Universidad de Rochester, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Princeton; socios internacionales, incluidos el Establecimiento de Armas Atómicas del Reino Unido y la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas de Francia; y partes interesadas en el DOE y la NNSA y en el Congreso.
El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del DOE anunciaron hoy el logro de la ignición por fusión en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), un gran avance científico que lleva décadas en desarrollo y que allanará el camino para los avances en el ámbito nacional. defensa y el futuro de la energía limpia. El 5 de diciembre, un equipo de la Instalación Nacional de Encendido de LLNL(NIF) realizó el primer experimento de fusión controlada en la historia para alcanzar este hito, también conocido como punto de equilibrio energético científico, lo que significa que produjo más energía de fusión que la energía láser utilizada para impulsarla. Esta hazaña, primera en su tipo, brindará una capacidad sin precedentes para respaldar el Programa de administración de existencias de la NNSA y brindará conocimientos invaluables sobre las perspectivas de la energía de fusión limpia, lo que cambiaría las reglas del juego para los esfuerzos por lograr el objetivo del presidente Biden de una red. economía de carbono cero.
“Este es un logro histórico para los investigadores y el personal de la Instalación Nacional de Ignición que han dedicado sus carreras a hacer realidad la ignición por fusión, y este hito sin duda generará aún más descubrimientos”, dijo la Secretaria de Energía de EE. UU., Jennifer M. Granholm. “La Administración Biden-Harris se compromete a apoyar a nuestros científicos de clase mundial, como el equipo de NIF, cuyo trabajo nos ayudará a resolver los problemas más complejos y apremiantes de la humanidad, como proporcionar energía limpia para combatir el cambio climático y mantener una disuasión nuclear sin energía nuclear. pruebas."
La cámara objetivo de la Instalación Nacional de Ignición de LLNL, donde 192 rayos láser entregaron más de 2 millones de julios de energía ultravioleta a una pequeña pastilla de combustible para crear una ignición por fusión el 5 de diciembre de 2022.
“Hemos tenido una comprensión teórica de la fusión durante más de un siglo, pero el viaje de saber a hacer puede ser largo y arduo. El hito de hoy muestra lo que podemos hacer con perseverancia”, dijo el Dr. Arati Prabhakar, asesor principal del presidente para Ciencia y Tecnología y director de la Oficina de Política Científica y Tecnológica de la Casa Blanca.
“El lunes 5 de diciembre de 2022 fue un día histórico en la ciencia gracias a las personas increíbles en Livermore Lab y National Ignition Facility. Al lograr este avance, han abierto un nuevo capítulo en el Programa de administración de existencias de la NNSA”, dijo la administradora de la NNSA, Jill Hruby. “Me gustaría agradecer a los miembros del Congreso que han apoyado el Centro Nacional de Ignición porque su creencia en la promesa de una ciencia visionaria ha sido fundamental para nuestra misión. Nuestro equipo de los laboratorios nacionales del DOE y nuestros socios internacionales nos han demostrado el poder de la colaboración”.
“La búsqueda de la ignición por fusión en el laboratorio es uno de los desafíos científicos más importantes jamás abordados por la humanidad, y lograrlo es un triunfo de la ciencia, la ingeniería y, sobre todo, de las personas”, dijo el director del LLNL, el Dr. Kim Budil. “Cruzar este umbral es la visión que ha impulsado 60 años de búsqueda dedicada: un proceso continuo de aprendizaje, desarrollo, expansión del conocimiento y la capacidad, y luego encontrar formas de superar los nuevos desafíos que surgieron. Estos son los problemas para los que se crearon los laboratorios nacionales de los Estados Unidos”.
“Este asombroso avance científico nos coloca en el precipicio de un futuro que ya no depende de los combustibles fósiles, sino que funciona con nueva energía de fusión limpia”, dijo el líder de la mayoría del Senado de EE. UU., Charles Schumer (NY). “Felicito a Lawrence Livermore National Labs ya sus socios en el programa de Fusión por Confinamiento Inercial (ICF) de nuestra nación, incluido el Laboratorio de Energética Láser de la Universidad de Rochester en Nueva York, por lograr este avance. Hacer realidad este futuro mundo de energía limpia requerirá que nuestros físicos, trabajadores innovadores y las mentes más brillantes en nuestras instituciones financiadas por el DOE, incluido el Rochester Laser Lab, dupliquen su trabajo de vanguardia.
“Después de más de una década de innovación científica y técnica, felicito al equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y la Instalación Nacional de Ignición por su logro histórico”, dijo la senadora estadounidense Dianne Feinstein (CA). “Este es un paso emocionante en la fusión y todos en Lawrence Livermore y NIF deberían estar orgullosos de este hito”.
“Este es un logro histórico e innovador que se basa en las contribuciones de generaciones de científicos de Livermore. Hoy, nuestra nación se apoya en sus hombros colectivos. Todavía tenemos un largo camino por recorrer, pero este es un paso crítico y felicito al Departamento de Energía de los EE. UU. y a todos los que contribuyeron a este avance prometedor, que podría ayudar a impulsar un futuro de energía limpia más brillante para los Estados Unidos y la humanidad”, dijo. El senador estadounidense Jack Reed (RI), presidente del Comité de Servicios Armados del Senado.
“Este avance científico monumental es un hito para el futuro de la energía limpia”, dijo el senador estadounidense Alex Padilla (CA). “Si bien hay más trabajo por delante para aprovechar el potencial de la energía de fusión, me enorgullece que los científicos de California continúen liderando el camino en el desarrollo de tecnologías de energía limpia. Felicito a los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore por su dedicación a un futuro de energía limpia y me comprometo a garantizar que tengan todas las herramientas y los fondos que necesitan para continuar con este importante trabajo”.
"Este es un negocio muy grande. Podemos celebrar otro récord de rendimiento del National Ignition Facility. Este último logro es particularmente notable porque NIF utilizó un objetivo con menos simetría esférica que en el experimento de agosto de 2021”, dijo la representante de EE. UU. Zoe Lofgren (CA-19). “Este importante avance muestra las posibilidades futuras para la comercialización de la energía de fusión. El Congreso y la Administración deben financiar completamente e implementar adecuadamente las disposiciones de investigación de fusión en la reciente Ley de Ciencia y CHIPS y probablemente más. Durante la Segunda Guerra Mundial, elaboramos el Proyecto Manhattan para obtener un resultado oportuno. Los desafíos que enfrenta el mundo de hoy son aún mayores que en ese momento. Debemos duplicar y acelerar la investigación para explorar nuevos caminos para la energía limpia e ilimitada que promete la fusión”.
El hohlraum que alberga el tipo de objetivo criogénico utilizado para lograr la ignición el 5 de diciembre de 2022, en la Instalación Nacional de Ignición de LLNL.
“Estoy encantado de que NIF, la instalación de investigación nuclear más avanzada de los Estados Unidos, haya logrado la ignición por fusión, lo que podría proporcionar una nueva fuente de energía limpia y sostenible en el futuro. Este avance garantizará la seguridad y confiabilidad de nuestra reserva nuclear, abrirá nuevas fronteras en la ciencia y permitirá el progreso hacia nuevas formas de alimentar nuestros hogares y oficinas en las próximas décadas”, dijo el Representante de EE. UU. Eric Swalwell (CA-15). “Felicito a los científicos e investigadores por su arduo trabajo y dedicación que condujeron a este logro científico monumental, y continuaré presionando para obtener una financiación sólida para que NIF respalde los avances en la investigación de la fusión”.
El experimento de LLNL superó el umbral de fusión al entregar 2,05 megajulios (MJ) de energía al objetivo, lo que resultó en 3,15 MJ de producción de energía de fusión, demostrando por primera vez una base científica fundamental para la energía de fusión inercial (IFE). Todavía se necesitan muchos desarrollos científicos y tecnológicos avanzados para lograr un IFE simple y asequible para alimentar hogares y negocios, y el DOE actualmente está reiniciando un programa IFE coordinado y de base amplia en los Estados Unidos. Combinado con la inversión del sector privado, existe un gran impulso para impulsar un rápido progreso hacia la comercialización de la fusión.
La fusión es el proceso por el cual dos núcleos ligeros se combinan para formar un solo núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía. En la década de 1960, un grupo de científicos pioneros en LLNL planteó la hipótesis de que los láseres podrían usarse para inducir la fusión en un entorno de laboratorio. Dirigida por el físico John Nuckolls, quien luego se desempeñó como director de LLNL de 1988 a 1994, esta idea revolucionaria se convirtió en fusión por confinamiento inercial, dando inicio a más de 60 años de investigación y desarrollo en láseres, óptica, diagnóstico, fabricación de objetivos, modelado y simulación por computadora y diseño experimental.
Para seguir este concepto, LLNL construyó una serie de sistemas láser cada vez más potentes, lo que condujo a la creación de NIF, el sistema láser más grande y energético del mundo. NIF, ubicado en LLNL en Livermore, California, es del tamaño de un estadio deportivo y utiliza potentes rayos láser para crear temperaturas y presiones como las que se encuentran en los núcleos de estrellas y planetas gigantes, y dentro de las armas nucleares que explotan.
Para crear la ignición por fusión, la energía láser de la Instalación Nacional de Ignición se convierte en rayos X dentro del hohlraum, que luego comprime una cápsula de combustible hasta que implosiona, creando un plasma de alta temperatura y alta presión.
Lograr la ignición fue posible gracias a la dedicación de los empleados de LLNL, así como a innumerables colaboradores en el Laboratorio Nacional de Los Alamos del DOE, los Laboratorios Nacionales de Sandia y el Sitio de Seguridad Nacional de Nevada; atómica general; instituciones académicas, incluido el Laboratorio de Energía Láser de la Universidad de Rochester, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de California, Berkeley y la Universidad de Princeton; socios internacionales, incluidos el Establecimiento de Armas Atómicas del Reino Unido y la Comisión de Energía Atómica y Energías Alternativas de Francia; y partes interesadas en el DOE y la NNSA y en el Congreso.