Para élmuwan di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore (LLNL) parantos ngahontal pangapian fusi sareng titik impas énergi . Dina tanggal 5 Désémber 2022, tim panalungtik ngalaksanakeun ékspérimén fusi anu dikontrol nganggo laser nalika 192 sinar laser ngirimkeun langkung ti 2 juta joule énergi UV ka pelet bahan bakar alit dina ruang target kriogenik sareng ngahontal titik impas énergi, anu hartosna ékspérimén fusi ngahasilkeun langkung seueur énergi tibatan anu disayogikeun ku laser pikeun ngajalankeunana. Panerobosan ieu kahontal pikeun anu munggaran kalina dina sajarah saatos sababaraha dasawarsa kerja keras. Ieu mangrupikeun tonggak sejarah dina élmu sareng gaduh implikasi anu signifikan pikeun prospek énergi fusi bersih di masa depan nuju ékonomi karbon nol bersih, pikeun merangan parobahan iklim sareng pikeun ngajaga pencegah nuklir tanpa nganggo uji coba nuklir pikeun pertahanan nasional. Sateuacanna, dina tanggal 8 Agustus 2021, tim panalungtik parantos ngahontal ambang pangapian fusi. Ékspérimén éta parantos ngahasilkeun langkung seueur énergi tibatan ékspérimén fusi sateuacana tapi titik impas énergi henteu kahontal. Ékspérimén panganyarna anu dilakukeun dina 5 Désémber 2022 parantos ngahontal prestasi titik impas énergi sahingga nyayogikeun bukti konsép yén fusi nuklir anu dikontrol tiasa dimanfaatkeun pikeun minuhan kabutuhan énergi, sanaos aplikasi énergi fusi komérsial sacara praktis masih kénéh jauh.
Réaksi nuklir ngahasilkeun énergi anu ageung anu sami sareng jumlah massa anu leungit, numutkeun persamaan simétri massa-énergi E=MC 2 ti Einstein. Réaksi fisi anu ngalibatkeun ngarecahna inti bahan bakar nuklir (unsur radioaktif sapertos uranium-235) ayeuna dianggo dina réaktor nuklir pikeun ngahasilkeun listrik. Nanging, réaktor anu berbasis fisi nuklir ngagaduhan résiko manusa sareng lingkungan anu luhur sapertos anu katingali dina kasus Chernobyl, sareng kasohor ngahasilkeun runtah radioaktif anu bahaya kalayan umur paruh anu panjang pisan anu hésé pisan dipiceun.
Di alam, béntang sapertos panonpoé urang, fusi nuklir anu ngalibatkeun ngahijina inti hidrogén anu langkung alit mangrupikeun mékanisme pembangkitan énergi. Fusi nuklir, teu sapertos fisi nuklir, meryogikeun suhu sareng tekanan anu luhur pisan pikeun ngamungkinkeun inti ngahiji. Sarat suhu sareng tekanan anu luhur pisan ieu dicumponan di inti panonpoé dimana fusi inti hidrogén mangrupikeun mékanisme konci pembangkitan énergi tapi nyiptakeun deui kaayaan ekstrim ieu di bumi tacan mungkin dugi ka ayeuna dina kaayaan laboratorium anu dikontrol sareng akibatna, réaktor fusi nuklir tacan janten kanyataan. (Fusi termonuklir anu teu dikontrol dina suhu sareng tekanan ekstrim anu didamel ku pemicu alat fisi mangrupikeun prinsip di balik senjata hidrogén).
Arthur Eddington anu mimiti ngusulkeun, dina taun 1926, yén béntang-béntang narik énergi tina fusi hidrogén kana hélium. Démo langsung munggaran fusi nuklir di laboratorium di 1934 nalika Rutherford némbongkeun fusi deuterium kana hélium sarta observasi "éfék gede pisan dihasilkeun" salila prosés. Ningali poténsi anu ageung pikeun nyayogikeun énergi bersih anu henteu terbatas, parantos aya usaha babarengan ku para ilmuwan sareng insinyur di sakumna dunya pikeun ngayakeun réplikasi fusi nuklir di Bumi tapi éta mangrupikeun tugas anu luhur.
Dina suhu anu ekstrim, éléktron misah tina inti sareng atom janten gas terionisasi anu diwangun ku inti positip sareng éléktron négatip, anu urang sebut plasma, anu sajuta kali kirang padet tibatan hawa. Ieu ngajantenkeun lingkungan fusi lemah pisan. Supados fusi nuklir tiasa lumangsung dina lingkungan sapertos kitu (anu tiasa ngahasilkeun jumlah énergi anu lumayan), tilu kaayaan kedah dicumponan; kedah aya suhu anu luhur pisan (anu tiasa nyababkeun tabrakan énergi anu luhur), kedah aya kapadetan plasma anu cekap (pikeun ningkatkeun kamungkinan tabrakan) sareng plasma (anu condong ngalegaan) kedah diwatesan salami waktos anu cekap pikeun ngamungkinkeun fusi. Ieu ngajantenkeun pamekaran infrastruktur sareng téknologi pikeun ngandung sareng ngontrol plasma panas janten fokus konci. Médan magnét anu kuat tiasa dianggo pikeun nanganan plasma sapertos dina kasus Tokamak ITER. Kurungan inersia plasma mangrupikeun pendekatan sanés dimana kapsul anu dieusi ku isotop hidrogén beurat diledakan nganggo sinar laser énergi anu luhur.
Panilitian fusi anu dilakukeun di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore (LLNL) NIF nganggo téknik implosion anu didorong ku laser (fusi kurungan inersia). Dasarna, kapsul ukuran miliméter anu dieusi ku deuterium sareng tritium diledakan ku laser kakuatan tinggi anu ngahasilkeun sinar-X. Kapsul éta dipanaskeun sareng robah jadi plasma. Plasma ngagancangkeun ka jero nyiptakeun kaayaan tekanan sareng suhu anu ekstrim nalika bahan bakar dina kapsul (atom deuterium sareng tritium) ngahiji, ngaleupaskeun énergi sareng sababaraha partikel kalebet partikel alfa. Partikel anu dileupaskeun berinteraksi sareng plasma di sakurilingna sareng manaskeunana langkung jauh anu ngarah kana langkung seueur réaksi fusi sareng pelepasan langkung seueur 'énergi sareng partikel' sahingga nyetél ranté réaksi fusi anu mandiri (disebut 'pengapian fusi').
Komunitas panalungtikan fusi parantos nyobian salami sababaraha dasawarsa pikeun ngahontal 'pengapian fusi'; réaksi fusi anu mandiri. Dina 8 Agustus 2021, tim Laboratorium Lawrence sumping ka ambang 'pengapian fusi' anu parantos kahontal dina 5 Désémber 2022. Dina dinten ieu, pengapian fusi anu dikontrol di Bumi janten kanyataan - tonggak sejarah dina élmu anu kahontal!
***
