laserfusion

Laserfusion er en type inertifusion, hvor man har til hensigt at producere fusionsenergi ved at bestråle små piller af frosset fusionsbrændstof eller små kugleformede kapsler fyldt med brændstof med kraftige og kortvarige pulser af laserlys. Bestrålingen bevirker en så hurtig fordampning fra pilleoverfladen, at det fordampede materiale påvirker den resterende del af pillen med et rekyltryk, så den komprimeres kraftigt. Hvis der kan opnås en kompression på ca. 1000 gange, bliver brændstoffet så tæt og varmt, at fusionsprocesserne går i gang.

Især i USA og Japan forskes der i at udvikle reaktorer baseret på laserfusion. Forskningens hovedproblem er at udvikle et lasersystem, der kan afgive energipulser på mindst 1 MJ i løbet af ca. en milliardtedel af et sekund (1 ns), og hvor forløbet af såvel den afsatte effekt som lysets spektralfordeling er foreskrevet. Desuden skal energien afsættes jævnt over pilleoverfladen for at undgå, at materiale slipper ud, hvor bestrålingen er svagest.

Opbygningen af pillerne er et andet problem. Deres diameter er få mm, og de består af skaller af forskellige materialer med fusionsbrændstoffet i midten. I en laserfusionsreaktor regner man med, at hver pille skal producere ca. 200 MJ fusionsenergi. I et kraftværk på fx 2 GW skal der derfor afbrændes ca. ti piller i sekundet. At placere ti piller hvert sekund nøjagtigt midt i reaktorkammeret, hvor laserlyset er fokuseret, er også et problem.

Indtil 1997 havde man kun opnået en energi på ca. 50 kJ i laserpulser på 1 ns, dvs. 20 gange mindre end påkrævet. Derfor var fusionsudbyttet meget mindre end den tilførte laserenergi. I 1996 besluttede USA at bygge et nyt stort lasereksperiment, NIF (National Ignition Facility), til en pris på ca. 10 mia. kroner. Det forventes, at NIF vil stå færdigt til de første fuldskala eksperimenter i 2009. Planerne for NIF er at opnå antænding i brændstofpillerne og dermed at producere mere fusionsenergi, end der er i laserpulserne. Hvis NIF bliver en succes, vil det vare mindst 40 år, før fusionskraftværker baseret på laserfusion kan tages i drift.

Forskningen i laserfusion er på én gang energiforskning og militær forskning på kernevåbenområdet, og den støttes derfor både fra energiprogrammer og fra militære kilder. Inden for det europæiske fusionsprogram er indsatsen på denne del af fusionsforskningen beskeden, og den består hovedsagelig i at holde sig underrettet om resultaterne fra USA's og Japans forskning.