Kalendarium syntezy jądrowej

Zobacz także: Energia termojądrowa § Historia badań

Ta oś czasu syntezy jądrowej jest niepełnym chronologicznym podsumowaniem znaczących wydarzeń w badaniu i stosowaniu syntezy jądrowej .

1920

• 1920
  • Opierając się na pomiarach mas pierwiastków o małej masie dokonanych przez FW Astona i odkryciu przez Einsteina , że ​​E=mc ² , Arthur Eddington proponuje, że duże ilości energii uwalnianej w wyniku łączenia małych jąder razem stanowią źródło energii zasilające gwiazdy.
  • Henry Norris Russell zauważa, że ​​związek na diagramie Hertzsprunga-Russella sugeruje raczej gorące jądro niż palenie w całej gwieździe. Eddington używa tego do obliczenia, że ​​jądro musiałoby mieć około 40 milionów kelwinów. W tamtym czasie była to kwestia pewnej debaty, ponieważ wartość jest znacznie wyższa niż sugerują obserwacje, czyli około jednej trzeciej do połowy tej wartości.
• 1928
  • George Gamow przedstawia matematyczne podstawy tunelowania kwantowego .
• 1929
  • Atkinson i Houtermans dokonują pierwszych obliczeń tempa syntezy jądrowej w gwiazdach. Opierając się na tunelowaniu Gamowa, pokazują, że fuzja może zachodzić przy niższych energiach, niż wcześniej sądzono. W połączeniu z obliczeniami Eddingtona dotyczącymi wymaganych szybkości syntezy jądrowej w gwiazdach, ich obliczenia pokazują, że miałoby to miejsce przy niższych temperaturach, które obliczył Eddington.

1930

• 1932
  • Laboratorium Cavendisha Ernesta Rutherforda na Uniwersytecie Cambridge rozpoczyna eksperymenty nuklearne z akceleratorem cząstek zbudowanym przez Johna Cockcrofta i Ernesta Waltona .
  • W kwietniu Walton dokonuje pierwszego sztucznego rozszczepienia, używając protonów z akceleratora do rozbicia litu na cząstki alfa .
  • Używając zaktualizowanej wersji sprzętu wystrzeliwującego deuter zamiast wodoru, Mark Oliphant odkrył hel-3 i tryt oraz że ciężkie jądra wodoru mogą reagować ze sobą. To pierwsza bezpośrednia demonstracja fuzji w laboratorium.
• 1938
  • Kantrowitz i Jacobs z Centrum Badawczego NACA Langley zbudowali toroidalną butelkę magnetyczną i podgrzali plazmę za pomocą źródła radiowego o mocy 150 W. Mając nadzieję na podgrzanie plazmy do milionów stopni, system zawodzi i są zmuszeni porzucić Inhibitor Dyfuzji . Jest to pierwsza próba wykonania działającego reaktora termojądrowego.
• 1939
  • Peter Thonemann opracowuje szczegółowy plan urządzenia do szczypania , ale ma wykonać inną pracę w ramach swojej pracy magisterskiej.
  • Hans Bethe dostarcza szczegółowych obliczeń reakcji łańcuchowej proton-proton , która napędza gwiazdy. Wynikiem tej pracy jest Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki .

1940

• 1948
  • James L. Tuck i Alan Alfred Ware budują prototyp urządzenia zaciskowego ze starych części radaru na Imperial University.

1950

• 1950 Radzieccy naukowcy
  • Andriej Sacharow i Igor Tamm zaproponowali tokamaka , rodzaj magnetycznego urządzenia termojądrowego .
• 1951
  • Edward Teller i Stanisław Ulam z Los Alamos National Laboratory (LANL) opracowują projekt Tellera-Ulama dla broni termojądrowej , pozwalający na rozwój broni wielomegatonowej.
  • Prace nad syntezą jądrową w Wielkiej Brytanii są utajnione po aferze Klausa Fuchsa .
  • Komunikat prasowy z Argentyny twierdzi, że ich projekt Huemul wyprodukował kontrolowaną syntezę jądrową. Wywołało to falę reakcji w innych krajach, zwłaszcza w USA
    • Lyman Spitzer odrzuca argentyńskie twierdzenia, ale zastanawiając się nad tym, pojawia się koncepcja stellaratora . Finansowanie jest organizowane w ramach Projektu Matterhorn i rozwija się w Laboratorium Fizyki Plazmy w Princeton .
    • Tuck wprowadza do LANL brytyjską technikę szczypania. Rozwija Maybeatron pod kryptonimem Project Sherwood . Nazwa projektu jest grą jego imienia za pośrednictwem Friar Tuck.
    • Richard F. Post przedstawia swoją koncepcję lustra magnetycznego , a także otrzymuje wstępne finansowanie, ostatecznie przenosząc się do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL).
    • W Wielkiej Brytanii powtarzające się prośby o zwiększenie finansowania, które wcześniej zostały odrzucone, nagle zostają zatwierdzone. W krótkim czasie rozpoczęto trzy oddzielne działania, jedno w Harwell i dwa w Atomic Weapons Establishment (Aldermaston). Rozpoczyna się wczesne planowanie znacznie większej maszyny w Harwell.
    • Wykorzystując publikację Huemul jako dźwignię, radzieccy naukowcy szybko uzyskali akceptację ich propozycji finansowania. W tym roku rozpoczynają się prace nad maszynami do zaciskania liniowego.

Ivy Mike , pierwsza broń termojądrowa , w 1952 r

• 1952
  • Ivy Mike ujęcie Operacji Ivy , pierwszej detonacji broni termojądrowej , daje 10,4 megaton trotylu z paliwa fuzyjnego ciekłego deuteru.
  • Cousins ​​and Ware zbudowali w Anglii większe toroidalne urządzenie zaciskające i wykazali, że plazma w urządzeniach zaciskających jest z natury niestabilna.
• 1953
  • Radziecki test RDS-6S o kryptonimie „ Joe 4 ” zademonstrował projekt rozszczepienia / fuzji / rozszczepienia („Layercake”) dla broni jądrowej.
  • Liniowe urządzenia zaciskowe w USA i ZSRR zgłaszają wykrycie neutronów , co wskazuje na reakcje syntezy jądrowej. Oba są później wyjaśnione jako pochodzące z niestabilności paliwa i nie mają charakteru fuzyjnego.
• 1954
  • wczesne planowanie dużego urządzenia ZETA w Harwell. Nazwa nawiązuje do małych eksperymentalnych reaktorów rozszczepialnych , które często miały w nazwie „zerową energię”, czego przykładem jest ZEEP .
  • Edward Teller wygłasza słynne przemówienie na temat stabilności plazmy w butelkach magnetycznych w Princeton Gun Club. Jego praca sugeruje, że większość butelek magnetycznych jest z natury niestabilna, nakreślając to, co jest dziś znane jako niestabilność wymiany .
• 1955
  • Na pierwszym spotkaniu Atoms for Peace w Genewie Homi J. Bhabha przewiduje, że synteza jądrowa wejdzie do użytku komercyjnego w ciągu dwóch dekad. Skłania to wiele krajów do rozpoczęcia badań nad syntezą jądrową; Japonia , Francja i Szwecja rozpoczynają programy w tym lub następnym roku.
• 1956
  • Eksperymentalne badania systemów tokamaków rozpoczęto w Instytucie Kurczatowa w Moskwie przez grupę radzieckich naukowców pod kierownictwem Lwa Artsimowicza .
  • Budowa ZETA rozpoczyna się w Harwell.
  • Igor Kurczatow wygłasza wykład w Harwell na temat urządzeń zaciskowych, ujawniając po raz pierwszy, że ZSRR również pracuje nad syntezą jądrową. Wyszczególnia problemy, które widzą, odzwierciedlając te w USA i Wielkiej Brytanii.
  • W sierpniu w różnych sowieckich czasopismach pojawia się szereg artykułów na temat fizyki plazmy.
  • Po przemówieniu Kurczatowa Stany Zjednoczone i Wielka Brytania zaczynają rozważać publikację własnych danych. Ostatecznie decydują się na wydanie przed drugą Atoms for Peace w Genewie w 1958 roku.
• 1957
  • W Stanach Zjednoczonych, w LANL , Scylla I rozpoczyna pracę z wykorzystaniem konstrukcji θ-pinch.
  • Latem ukończona zostanie ZETA, będzie to największa maszyna termojądrowa od dekady.
  • W sierpniu wstępne wyniki na ZETA wydają się sugerować, że maszyna pomyślnie osiągnęła podstawowe temperatury syntezy jądrowej. Brytyjscy badacze zaczynają naciskać na publiczne ujawnienie, podczas gdy USA sprzeciwiają się.
  • Naukowcy z laboratorium badawczego AEI w Harwell poinformowali, że kolumna plazmowa Scepter III pozostała stabilna przez 300 do 400 mikrosekund, co stanowi znaczną poprawę w stosunku do wcześniejszych wysiłków. Pracując wstecz, zespół obliczył, że plazma ma rezystywność elektryczną około 100 razy większą niż miedź i jest w stanie przewodzić prąd o natężeniu 200 kA przez łącznie 500 mikrosekund.
• 1958
  • W styczniu Stany Zjednoczone i Wielka Brytania publikują duże ilości danych, a zespół ZETA twierdzi, że doszło do fuzji. Inni badacze, zwłaszcza Artsimovich i Spitzer, są sceptyczni.
  • W maju seria nowych testów wykazała, że ​​pomiary na ZETA były błędne, a twierdzenia o fuzji muszą zostać wycofane.
  • Amerykańscy, brytyjscy i radzieccy naukowcy zaczęli dzielić się wcześniej sklasyfikowanymi kontrolowanymi badaniami nad syntezą jądrową w ramach wrześniowej konferencji Atoms for Peace w Genewie . Jest to największe jak dotąd międzynarodowe spotkanie naukowe. Staje się jasne, że podstawowe koncepcje szczypania nie są skuteczne i że żadne urządzenie nie stworzyło jeszcze fuzji na jakimkolwiek poziomie.
  • Scylla demonstruje pierwszą kontrolowaną syntezę termojądrową w jakimkolwiek laboratorium , chociaż potwierdzenie przyszło zbyt późno, aby można było je ogłosić w Genewie. To θ-pinch zostanie ostatecznie porzucone, ponieważ obliczenia pokazują, że nie można go zwiększyć w celu wytworzenia reaktora.

1960

• 1960
  • Po pewnym czasie rozważania tej koncepcji, John Nuckolls publikuje koncepcję inercyjnej syntezy jądrowej . Wprowadzony w tym samym roku laser wydaje się być odpowiednim „sterownikiem”.
• 1961
  • Związek Radziecki testuje Car Bombę (50 megaton), najpotężniejszą broń termojądrową w historii.
• 1964
  • W LANL za pomocą urządzenia Scylla IV osiągnięto temperaturę plazmy około 40 milionów stopni Celsjusza i kilka miliardów reakcji fuzji deuteron-deuteron na wyładowanie .
• 1965
  • Na międzynarodowym spotkaniu w nowym centrum badań nad syntezą jądrową w Wielkiej Brytanii w Culham, Sowieci publikują wczesne wyniki pokazujące znacznie lepszą wydajność toroidalnych maszyn zaciskowych. Ogłoszenie spotkało się ze sceptycyzmem, zwłaszcza ze strony zespołu z Wielkiej Brytanii, którego ZETA była w dużej mierze identyczna. Spitzer, który przewodniczy spotkaniu, zasadniczo odrzuca je z ręki.
  • Na tym samym spotkaniu publikowane są nieparzyste wyniki z maszyny ZETA. Upłyną lata, zanim zdamy sobie sprawę ze znaczenia tych wyników.
  • Pod koniec spotkania jasne jest, że większość wysiłków związanych z syntezą jądrową utknęło w martwym punkcie. Wszystkie główne projekty, w tym stellarator , maszyny dociskowe i lustra magnetyczne, tracą plazmę w tempie, które jest po prostu zbyt wysokie, aby mogło być przydatne w warunkach reaktora. Mniej znane konstrukcje, takie jak levitron i astron, nie radzą sobie lepiej.
  • 12-wiązkowy „laser 4 pi” wykorzystujący rubin jako ośrodek laserowy został opracowany w Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) i obejmuje wypełnioną gazem komorę docelową o średnicy około 20 centymetrów.
• 1967
  • Demonstracja fuzora Farnswortha-Hirscha zdawała się generować neutrony w reakcji jądrowej.
  • Hans Bethe zdobywa Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1967 roku za publikację o tym, jak synteza jądrowa zasila gwiazdy w pracy z 1939 roku.
• 1968
  • Robert L. Hirsch zostaje zatrudniony przez Amasę Bishopa z Komisji Energii Atomowej jako fizyk sztabowy. Hirsch ostatecznie prowadził program syntezy jądrowej w latach siedemdziesiątych.
  • tokamaka T-3 , podobnego do toroidalnej maszyny zaciskającej wspomnianej w 1965 roku, wskazują, że temperatury są o rząd wielkości wyższe niż jakiekolwiek inne urządzenie. Zachodni naukowcy pozostają bardzo sceptyczni.
  • Sowieci zapraszają brytyjską ekipę ZETA do wykonania niezależnych pomiarów na T-3.
• 1969
  • Zespół z Wielkiej Brytanii, nazywany „The Culham Five”, potwierdza radzieckie wyniki na początku roku. Wyniki swoich badań publikują w październikowym wydaniu Nature . Prowadzi to do „prawdziwej paniki” budowy tokamaków na całym świecie.
  • Po zapoznaniu się z wynikami Culham Five w sierpniu, w amerykańskim establishmentu wybucha wściekła debata na temat tego, czy zbudować tokamaka. Po początkowym sfałszowaniu koncepcji, grupa z Princeton ostatecznie decyduje się na przekształcenie swojego stellaratora w tokamaka.

lata 70

• 1970
  • gwiezdnego modelu C w Princeton na tokamaka symetrycznego została zakończona, a testy odpowiadają wynikom sowieckim. Mając widoczne rozwiązanie problemu butelki magnetycznej, zaczynają się plany większej maszyny do testowania skalowania i różnych metod podgrzewania plazmy.
  • Kapchinskii i Teplyakov przedstawiają akcelerator cząstek dla ciężkich jonów, który wydaje się odpowiedni jako sterownik ICF zamiast laserów.
• 1972
  • W LLNL ukończono pierwszy laser z domieszką neodymu (szkło Nd:szkło) do badań ICF, „ laser o długiej drodze ”, który jest w stanie dostarczyć ~50 dżuli do celu termojądrowego.
• 1973 Rozpoczęcie
  • prac projektowych nad JET , Joint European Torus.
• 1974
  • JB Taylor ponownie przejrzał wyniki ZETA z 1958 roku i wyjaśnił, że okres ciszy był w rzeczywistości bardzo interesujący. Doprowadziło to do opracowania odwróconego szczypania pola , obecnie uogólnionego jako „samoorganizująca się plazma”, będącego ciągłą linią badań.
  • KMS Fusion, firma z sektora prywatnego, buduje reaktor ICF za pomocą sterowników laserowych. Pomimo ograniczonych zasobów i licznych problemów biznesowych, KMS z powodzeniem spręża paliwo w grudniu 1973 r., a 1 maja 1974 r. pomyślnie demonstruje pierwszą na świecie fuzję indukowaną laserem . Czułe na neutrony detektory emulsji jądrowej, opracowane przez laureata Nagrody Nobla Roberta Hofstadtera , posłużyły jako dowód tego odkrycia.
  • Wiązki wykorzystujące dojrzałą technologię akceleratorów wysokoenergetycznych są okrzyknięte nieuchwytnym sterownikiem „marki X”, zdolnym do wytwarzania implozji termojądrowych dla komercyjnej energii. Krzywa Livingstona, która ilustruje poprawę mocy akceleratorów cząstek w czasie, została zmodyfikowana, aby pokazać energię potrzebną do zajścia syntezy jądrowej. Rozpoczynają się eksperymenty z jednowiązkowym laserem LLNL Cyclops , testując nowe konstrukcje optyczne dla przyszłych laserów ICF.
• 1975 Rozpoczęcie eksploatacji
  • Princeton Large Torus (PLT), następcy symetrycznego tokamaka. Wkrótce przewyższa najlepsze radzieckie maszyny i ustanawia kilka rekordów temperatury, które przewyższają wymagania komercyjnego reaktora. PLT nadal ustanawia rekordy, dopóki nie zostanie wycofany z eksploatacji.
• 1976
  • Warsztaty, zwołane przez US-ERDA (obecnie DoE) w Claremont Hotel w Berkeley, Kalifornia, na dwutygodniowe, letnie badanie ad hoc. Uczestniczyło w nim pięćdziesięciu starszych naukowców z głównych amerykańskich programów ICF i laboratoriów akceleracyjnych, a także szefowie programów i laureaci Nagrody Nobla. W przemówieniu końcowym dr C. Martin Stickley, ówczesny dyrektor Biura ds. Fuzji Bezwładnościowej US-ERDA, ogłosił, że na drodze do energii termojądrowej nie ma przeszkód.
  • Dwuwiązkowy laser Argus jest ukończony w LLNL i rozpoczynają się eksperymenty obejmujące bardziej zaawansowane interakcje lasera z celem.
  • Opierając się na ciągłym sukcesie PLT, DOE wybiera większy projekt Princeton do dalszego rozwoju. Początkowo zaprojektowany po prostu do testowania komercyjnego tokamaka, zespół DOE zamiast tego stawia im wyraźny cel, jakim jest jazda na paliwie deuterowo-trytowym, w przeciwieństwie do paliw testowych, takich jak wodór czy deuter. Projektowi nadano nazwę Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR).
• 1977
  • Ukończono 20-wiązkowy laser Shiva w LLNL, który jest w stanie dostarczyć 10,2 kilodżuli energii podczerwieni na cel. Kosztujący 25 milionów dolarów i rozmiar zbliżony do boiska do piłki nożnej laser Shiva jest pierwszym z „megalaserów” w LLNL i w pełni przenosi dziedzinę badań ICF w sferę „wielkiej nauki ” .
  • Projekt JET otrzymuje zielone światło od KE , wybierając na swoją lokalizację brytyjskie centrum w Culham.

Postęp w poziomach mocy i energii osiągalnych przez lasery z uwięzieniem bezwładnościowym dramatycznie wzrósł od wczesnych lat siedemdziesiątych.

• 1978
  • Ponieważ PLT nadal ustanawia nowe rekordy, Princeton otrzymuje dodatkowe fundusze na dostosowanie TFTR z wyraźnym celem osiągnięcia progu rentowności.
• 1979
  • LANL z powodzeniem demonstruje akcelerator kwadrupolowy częstotliwości radiowej (RFQ).
  • Laboratoria badawcze ANL i Hughes demonstrują wymaganą jasność źródła jonów z wiązką ksenonu przy 1,5 MeV.
  • Raport Panelu Fostera dla US-DoE Energy Research i rady doradczej ds. ICF stwierdza, że ​​fuzja ciężkich jonów (HIF) jest „konserwatywnym podejściem” do ICF. Wymieniając zalety HIF w swoim raporcie, John Foster zauważył: „… to jest trochę ekscytujące”. Po tym, jak Biuro DoE ds. Fuzji Inercyjnej zakończyło przegląd programów, dyrektor Gregory Canavan postanawia przyspieszyć działania HIF.

lata 80

• 1982
  • HIBALL przeprowadzone przez niemieckie i amerykańskie instytucje, Garching wykorzystuje wysoką częstotliwość powtarzania sterownika akceleratora RF do obsługi czterech komór reaktora i ochrony pierwszej ściany za pomocą ciekłego litu wewnątrz wnęki komory.
  • Rozpoczęcie budowy Tore Supra w Cadarache we Francji. Jego nadprzewodzące magnesy pozwolą mu na generowanie silnego stałego toroidalnego pola magnetycznego.
  • tryb wysokiego zamknięcia (tryb H) odkryty w tokamakach.
• 1983
  • JET , największy operacyjny eksperyment fizyki plazmy w uwięzieniu magnetycznym, został ukończony na czas iw ramach budżetu. Osiągnięto pierwsze plazmy.
  • Laser NOVETTE w LLNL zostaje uruchomiony i jest używany jako stanowisko testowe dla nowej generacji laserów ICF, w szczególności dla lasera NOVA .
• 1984
  • Ogromny 10-wiązkowy laser NOVA w LLNL zostaje ukończony i włączany w grudniu. NOVA ostatecznie wytworzyłaby maksymalnie 120 kilodżuli światła laserowego w podczerwieni podczas nanosekundowego impulsu w eksperymencie z 1989 roku.
• 1985
  • Narodowa Akademia Nauk dokonała przeglądu wojskowych programów ICF, wyraźnie zwracając uwagę na główne zalety HIF, ale twierdząc, że HIF był „wspierany głównie przez inne programy [niż wojskowe]”. Przegląd ICF dokonany przez Narodową Akademię Nauk zaznaczył trend spostrzeżeniem: „Kryzys energetyczny jest na razie uśpiony”. Energia staje się jedynym celem fuzji ciężkich jonów.
  • Ukończono japoński tokamak JT-60 . Osiągnięto pierwsze plazmy.
• 1988
  • Ukończono radziecki tokamak T-15 z nadprzewodzącymi cewkami chłodzonymi helem .
  • projekt koncepcyjny międzynarodowego eksperymentalnego reaktora termojądrowego ( ITER ), następcy T-15 , TFTR , JET i JT-60 . Wśród uczestników są EURATOM , Japonia, Związek Radziecki i Stany Zjednoczone. Skończyło się w 1990 roku.
  • Pierwsza plazma wyprodukowana w Tore Supra w kwietniu.
• 1989
  • 23 marca dwóch elektrochemików z Utah , Stanley Pons i Martin Fleischmann , ogłosiło, że osiągnęli zimną fuzję : reakcje fuzji, które mogą zachodzić w temperaturze pokojowej. Jednak ogłosili to przed dokonaniem jakiejkolwiek recenzji ich pracy, a żadne późniejsze eksperymenty przeprowadzone przez innych badaczy nie ujawniły żadnych dowodów na fuzję.

lata 90

• 1990
  • Podjęto decyzję o budowie lasera „beamlet” National Ignition Facility w LLNL.
• 1991 W
  • Culham rozpoczyna się eksperyment START związany z fuzją tokamaków . Eksperyment ostatecznie osiągnąłby rekord beta (ciśnienie plazmy w porównaniu z ciśnieniem pola magnetycznego) wynoszący 40% przy użyciu iniektora wiązki neutralnej . Był to pierwszy projekt, który dostosował konwencjonalne eksperymenty z fuzją toroidalną do ściślejszego sferycznego projektu.
• 1992
  • Projektowanie inżynieryjne dla ITER rozpoczyna się od uczestników EURATOM , Japonii, Rosji i Stanów Zjednoczonych. Skończyło się w 2001 roku.
  • Stany Zjednoczone i byłe republiki Związku Radzieckiego zaprzestają prób broni jądrowej.
• 1993
  • Tokamak TFTR w Princeton (PPPL) eksperymentuje z mieszanką 50% deuteru i 50% trytu , ostatecznie wytwarzając aż 10 megawatów mocy z kontrolowanej reakcji syntezy jądrowej.
• 1994
  • Laser NIF Beamlet został ukończony i rozpoczynają się eksperymenty sprawdzające oczekiwaną wydajność NIF.
  • Stany Zjednoczone odtajniają informacje o projekcie celu napędzanego pośrednio (hohlraum).
  • Rozpoczęcie kompleksowych europejskich badań nad sterownikiem HIF, skupionych w Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) i obejmujących 14 laboratoriów, w tym USA i Rosję. Badanie fuzji inercyjnej napędzanej ciężkimi jonami (HIDIF) zostanie zakończone w 1997 r.
• 1996
  • Osiągnięto rekord w Tore Supra : plazma trwająca dwie minuty z prądem o natężeniu prawie 1 miliona amperów napędzana bezindukcyjnie przez 2,3 MW fal o niższej częstotliwości hybrydowej (tj. 280 MJ energii wtryskiwanej i pobieranej). Wynik ten był możliwy dzięki aktywnie chłodzonym komponentom skierowanym w stronę plazmy, zainstalowanym w maszynie.
• 1997
  • Tokamak JET w Wielkiej Brytanii wytwarza 16 MW energii termojądrowej - od 2020 roku pozostaje to światowym rekordem energii termojądrowej. Osiągnięto cztery megawaty samonagrzewania cząstek alfa .
  • W badaniu LLNL porównano przewidywane koszty energii z ICF i innych metod syntezy jądrowej z przewidywanymi przyszłymi kosztami istniejących źródeł energii.
  • Ceremonia wmurowania kamienia węgielnego pod National Ignition Facility (NIF).
• 1998
  • Tokamak JT-60 w Japonii wytworzył wysokowydajną plazmę z odwróconym ścinaniem z równoważnym współczynnikiem wzmocnienia syntezy jądrowej $aktualnym$ rekordem świata Q , współczynnikiem wzmocnienia energii syntezy jądrowej.
  • Wyniki europejskich badań systemu zasilania syntezą jądrową napędzanego ciężkimi jonami (HIDIF, GSI-98-06) obejmują teleskopowe wiązki wielu rodzajów izotopów. Technika ta zwielokrotnia 6-D przestrzeń fazową użyteczną do projektowania przetworników HIF.
• 1999
  • Stany Zjednoczone wycofują się z projektu ITER .
  • Eksperyment START jest następcą MAST .

2000s

• 2001
  • Ukończono budowę budynku dla ogromnego projektu NIF obejmującego 192 wiązki o mocy 500 terawatów i rozpoczęto budowę linii wiązek laserowych oraz diagnostykę pola celu, spodziewając się, że pierwsze pełne ujęcie systemu zostanie wykonane w 2010 roku.
  • negocjacje w sprawie wspólnej realizacji ITER między Kanadą, krajami reprezentowanymi przez Unię Europejską , Japonią i Rosją.
• 2002
  • Opublikowano roszczenia i roszczenia wzajemne dotyczące syntezy pęcherzyków , w których zgłoszono, że urządzenie stołowe wytwarza syntezę jądrową na małą skalę w cieczy przechodzącej kawitację akustyczną . Podobnie jak zimna fuzja (patrz 1989), jest później odrzucana.
  • Unia Europejska proponuje Cadarache we Francji i Vandellos w Hiszpanii jako miejsca kandydujące do ITER , podczas gdy Japonia proponuje Rokkasho .
• 2003
  • Stany Zjednoczone ponownie dołączają do projektu ITER wraz z Chinami i Republiką Korei . Kanada wycofuje się.
  • Cadarache we Francji zostaje wybrane jako europejska lokalizacja kandydująca dla ITER .
  • Sandia National Laboratories rozpoczyna eksperymenty z syntezą jądrową w maszynie Z.
• 2004
  • Stany Zjednoczone rezygnują z własnego projektu tokamaka na skalę ITER, FIRE, uznając, że nie są w stanie dorównać postępowi UE.
• 2005
  • Po końcowych negocjacjach między UE a Japonią ITER wybiera Cadarache zamiast Rokkasho na lokalizację reaktora. W ramach koncesji Japonia jest w stanie gościć ośrodek badań związanych z materiałami i przyznać prawa do obsadzenia 20% stanowisk badawczych projektu, zapewniając jednocześnie 10% finansowania.
  • NIF wystrzeliwuje swoją pierwszą wiązkę ośmiu wiązek, osiągając najwyższy w historii impuls laserowy o energii 152,8 kJ (podczerwień) .
• 2006
  • Ukończenie testowego reaktora EAST w Chinach , pierwszego eksperymentu z tokamakiem, w którym zastosowano magnesy nadprzewodzące do generowania zarówno pól toroidalnych, jak i poloidalnych.
• 2009
  • Budowa NIF zgłoszona jako zakończona.
  • Ricardo Betti, trzeci podsekretarz ds. energii jądrowej, zeznaje przed Kongresem: „IFE [ICF ds. produkcji energii] nie ma domu”.

2010s

• 2010
  • Sympozjum HIF-2010 w Darmstadt, Niemcy. Robert J Burke przedstawił prezentację HIF Single Pass (Heavy Ion Fusion) i Charles Helsley na temat komercjalizacji HIF w ciągu dekady.
• 2011 r.
  • , Warsztaty dla akceleratorów fuzji ciężkich jonów w Lawrence Berkeley National Laboratory, prezentacja Roberta J. Burke'a na temat „Single Pass Heavy Ion Fusion”. Grupa robocza Accelerator publikuje zalecenia wspierające komercjalizację HIF napędzanego akceleratorem RF.
• 2012
  • Stephen Slutz i Roger Vesey z Sandia National Labs publikują artykuł w Physical Review Letters przedstawiający symulację komputerową koncepcji MagLIF , pokazującą, że może ona przynieść duże korzyści. Zgodnie z symulacją, 70-megaamperowy układ Z-pinch w połączeniu z laserem może być w stanie wytworzyć spektakularny zwrot energii 1000 razy większy niż wydatkowana energia. Obiekt 60 MA dałby 100-krotny plon.
  • JET ogłasza wielki przełom w kontrolowaniu niestabilności w plazmie termojądrowej. O krok bliżej do kontrolowania syntezy jądrowej
  • W sierpniu Robert J. Burke przedstawia aktualizacje procesu SPRFD HIF, a Charles Helsley przedstawia ekonomię SPRFD na 19. Międzynarodowym Sympozjum HIF w Berkeley w Kalifornii . Przemysł wspierał wytwarzanie jonów dla SPRFD. Patent Fusion Power Corporation SPRFD zostaje przyznany w Rosji.
• 2013 Reaktor testowy tokamaka
  • EAST w Chinach osiąga rekordowy czas utrzymywania plazmy wynoszący 30 sekund w trybie wysokiego zamknięcia (tryb H), dzięki ulepszeniom w rozpraszaniu ciepła ze ścian tokamaka. Jest to poprawa o rząd wielkości w stosunku do najnowocześniejszych reaktorów.
• 2014
  • Amerykańscy naukowcy z NIF z powodzeniem generują więcej energii z reakcji syntezy jądrowej niż energia pochłonięta przez paliwo jądrowe.
  • Phoenix Nuclear Labs ogłasza sprzedaż wysokowydajnego generatora neutronów, który może podtrzymywać 5×10 ^{11 reakcji syntezy} jądrowej deuteru na sekundę w ciągu 24 godzin.
  • W dniu 9 października 2014 r. organizacje zajmujące się badaniami nad syntezą jądrową z państw członkowskich Unii Europejskiej i Szwajcarii podpisały porozumienie mające na celu umocnienie europejskiej współpracy w zakresie badań nad syntezą jądrową i narodziło się EUROfusion, Europejskie Konsorcjum na rzecz Rozwoju Energii Termojądrowej.
• 2015
  • Niemcy przeprowadzają pierwsze wyładowanie plazmowe w Wendelstein 7-X , wielkoskalowym stellaratorze zdolnym do utrzymywania plazmy w stanie ustalonym w warunkach syntezy jądrowej.
  • W styczniu Polywell zostanie zaprezentowany na Microsoft Research .
  • W sierpniu MIT ogłasza reaktor termojądrowy ARC , kompaktowy tokamak wykorzystujący taśmy nadprzewodzące z tlenku baru i miedzi z metali ziem rzadkich (REBCO) do wytwarzania cewek o wysokim polu magnetycznym, które, jak twierdzi, wytwarzają porównywalne natężenie pola magnetycznego w mniejszej konfiguracji niż inne konstrukcje.
• 2016
  • Wendelstein 7-X wytwarza pierwszą w urządzeniu plazmę wodorową.
• 2017
  • Chiński reaktor testowy tokamaka EAST osiąga stabilną 101,2-sekundową plazmę w stanie ustalonym o wysokim zamknięciu, ustanawiając rekord świata w trybie H z długim impulsem w nocy 3 lipca.
  • Helion Energy zostaje uruchomiona, dążąc do osiągnięcia gęstości plazmy na poziomie 20 tesli i temperatur syntezy jądrowej.
  • Reaktor termojądrowy ST40 brytyjskiej firmy Tokamak Energy generuje pierwszą plazmę.
  • TAE Technologies informuje, że reaktor Norman osiągnął plazmę.
• 2018
  • Koncern energetyczny Eni ogłasza inwestycję 50 milionów dolarów w start-up Commonwealth Fusion Systems w celu komercjalizacji technologii ARC za pośrednictwem reaktora testowego SPARC we współpracy z MIT.
  • Naukowcy z MIT opracowują teoretyczny sposób usuwania nadmiaru ciepła z kompaktowych reaktorów syntezy jądrowej za pomocą większych i dłuższych rozdzielaczy .
  • General Fusion rozpoczyna opracowywanie systemu demonstracyjnego w skali 70%, który ma zostać ukończony około 2023 r.
  • TAE Technologies ogłasza, że ​​jej reaktor osiągnął wysoką temperaturę prawie 20 milionów°C.
  • Fusion Industry Association, założone jako inicjatywa w 2018 roku, jest zjednoczonym głosem przemysłu syntezy jądrowej, pracującym nad przekształceniem systemu energetycznego w komercyjnie opłacalną energię termojądrową.
• 2019
  • Wielka Brytania ogłasza planowaną inwestycję o wartości 200 mln GBP (248 mln USD) w celu opracowania projektu zakładu syntezy jądrowej Spherical Tokamak for Energy Production (STEP) około 2040 r.

2020s

• 2020
  • montaż budowanego od lat ITER-u .
  • Chiński eksperymentalny reaktor termojądrowy HL-2M zostaje włączony po raz pierwszy, osiągając pierwsze wyładowanie plazmowe.
• 2021
  • [ Rekord ] Chiński tokamak EAST ustanawia nowy rekord świata w przegrzanej plazmie, utrzymując temperaturę 120 milionów stopni Celsjusza przez 101 sekund i najwyższą temperaturę 160 milionów stopni Celsjusza przez 20 sekund.
  • [ Rekord ] National Ignition Facility osiąga generowanie 70% energii wejściowej, niezbędnej do podtrzymania syntezy jądrowej, z energii syntezy jądrowej w zamknięciu bezwładnościowym , co stanowi 8-krotną poprawę w stosunku do poprzednich eksperymentów wiosną 2021 r. i 25-krotny wzrost w stosunku do wydajności osiągniętej w 2018 r.
  • Opublikowano pierwszy raport Fusion Industry Association – „Globalny przemysł syntezy jądrowej w 2021 roku”
  • [ Rekord ] Chiński Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), ośrodek badawczy reaktorów termojądrowych, utrzymywał plazmę w temperaturze 70 milionów stopni Celsjusza aż przez 1056 sekund (17 minut, 36 sekund), ustanawiając nowy rekord świata w utrzymywaniu wysokich temperatur ( energia termojądrowa wymaga jednak m.in. temperatur powyżej 150 mln °C).
• 2022
  • [ Rekord ] Joint European Torus w Oksfordzie w Wielkiej Brytanii podaje, że synteza jądrowa wyprodukowała 59 megadżuli w ciągu pięciu sekund (11 megawatów mocy), czyli ponad dwukrotnie więcej niż poprzedni rekord z 1997 roku.
  • [ Rekord ] Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory National Laboratory National Ignition Facility (NIF) w Kalifornii zarejestrowali pierwszy przypadek zapłonu 8 sierpnia 2021 r. Wytwarzanie wydajności energetycznej wynoszącej 0,72 z wejścia wiązki laserowej na moc wyjściową syntezy jądrowej.
  • [ Rekord ] Opierając się na osiągnięciu z sierpnia 2022 r., naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory National Laboratory National Ignition Facility (NIF) w Kalifornii zarejestrowali pierwszą w historii produkcję energii netto w wyniku syntezy jądrowej, wytwarzając więcej energii termojądrowej niż włożona wiązka lasera. rzędu 1%.

Bibliografia

• Dziekan, Stefan (2013). Szukaj najlepszego źródła energii . Skoczek.

Linki zewnętrzne

• Eksperymenty z syntezą jądrową z British Science Museum
• International Fusion Research Council, Raport o stanie badań nad syntezą jądrową , Nuclear Fusion 45 :10A, październik 2005.