Gjenskapning av historisk forsøk bekrefter tidlig Deuterium-Tritium-fusjon og gir nytt håp for fremtidens energikilder
Et amerikansk forskerteam har gjenskapt et lite kjent eksperiment fra 1938 som tyder på at en grunnleggende fusjonsprosess ble oppdaget mye tidligere enn antatt. Eksperimentet, opprinnelig utført av fysikeren Arthur Ruhlig ved University of Michigan, er nå bekreftet av forskere ved Los Alamos National Laboratory, skriver Sci Tech Daily.
– Ruhligs hovedinnsikt var at fusjon mellom deuterium og tritium skjer med høy sannsynlighet når de kommer tett nok på hverandre, sier Mark Chadwick ved Los Alamos.
– Ved å gjenta eksperimentet kunne vi bekrefte hvor presise konklusjonene hans faktisk var. Intuisjonen hans har hatt varig innflytelse på forskningen på fusjonsdrivstoff, la han til.
Sporet tilbake til et møte med Oppenheimer
Forskerne ble først oppmerksomme på Ruhligs arbeid da de gransket opprinnelsen til et annet avgjørende øyeblikk i fusjonshistorien.
Under en fysikkonferanse i Berkeley i juli 1942, ledet av J. Robert Oppenheimer – som senere skulle stå i spissen for Manhattan-prosjektet – foreslo fysikeren Emil Konopinski at DT-fusjon (Deuterium-Tritium) burde være den mest lovende reaksjonen å utforske sammen med fisjonsbaserte våpen.
– Vi undret oss over hvordan Konopinski kunne ha hatt den innsikten så tidlig, bare måneder etter at Manhattan-prosjektet var satt i gang, sier Chadwick.
I brevet beskriver Ruhlig eksperimenter med deuteron-stråler og nevner en mulig fusjonsreaksjon mellom tritium og deuterium – noe som var bemerkelsesverdig for sin tid. Ruhlig konkluderte med at DT-fusjon «må være svært sannsynlig».
Les også: Japan gjør atomkraft-comeback: Vil satse på stabil fusjonsreaktor
– Selv om artikkelen hans nesten ikke ble sitert, tyder mye på at Konopinski var kjent med arbeidet, forklarte Paris.
Gjenskapte eksperimentet med moderne utstyr
På oppfordring fra laboratoriets leder, Thom Mason, ble eksperimentet gjenskapt i samarbeid med Duke University og Triangle Universities Nuclear Laboratory.
– Vi brukte en lavenergi deuteronstråle mot en målskive med deuterert fosforsyre og målte nøytronene som oppsto, sier Werner Tornow ved Duke University.
Resultatene bekreftet at DT-fusjon faktisk fant sted som en sekundær reaksjon – akkurat som Ruhlig hadde antydet. Men forskerne fant at han trolig overvurderte hvor ofte fusjonen skjedde.
– Det er vanskelig å måle nøyaktigheten i detalj, for Ruhligs brev var kort og beskrev ikke metode i dybden, forklarer Chadwick.
Et varig bidrag til fusjonsforskningen
Til tross for forskjeller i målt fusjonsrate, mener forskerne at Ruhlig hadde rett i det viktigste:
– Vår gjentakelse etterlater ingen tvil om at han hadde rett i at DT-fusjon var svært sannsynlig, sier Chadwick.
– Ruhligs utilsiktede oppdagelse har bidratt til utviklingen av både energiprosjekter og forsvarsteknologi basert på fusjon. Det er på tide å trekke ham frem fra glemselen som en viktig bidragsyter til dagens forskning, fortsatte han.
Resultatene er publisert i Physical Review – samme tidsskrift som publiserte Ruhligs brev i 1938.
