Focused Energy und LLNL arbeiten zusammen, um Energieziele für die Trägheitslaserfusion abzuschätzen

Kürzlich gaben Focused Energy und das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) die Unterzeichnung einer strategischen Kooperationsprojektvereinbarung bekannt. Die US-amerikanische National Ignition Facility (NIF) wird Focused Energy bei der Entwicklung und Bewertung des isochronen Kompressionszieldesigns für Trägheitsfusionsenergie unterstützen.
Im Dezember 2022 erreichten Wissenschaftler an der US-amerikanischen National Ignition Facility (NIF) eine Trägheitsfusionszündung und eine Zielverstärkung von mehr als 1. Vor dem Ende der Förderantragsfrist für das bahnbrechende öffentlich-private Fusionsentwicklungsprogramm des Energieministeriums steigerte der „wissenschaftliche Break-Even“ die Aussichten für Trägheitsfusionsenergie. Focused Energy war letztendlich eines von acht Fusionsforschungs- und -entwicklungsunternehmen, die Ende Mai vom US-Energieministerium ausgewählt wurden, und eines von nur zwei, die das Konzept der Trägheitsbeschränkung nutzten.
Focused Energy wurde 2021 gegründet, im selben Jahr, in dem die US-amerikanische National Ignition Facility (NIF) einen damals rekordverdächtigen Laserschuss aufzeichnete, der 1,3 Megajoule Fusionsenergie erzeugte.
Wissenschaftler am NIF nutzten mehrere Laserstrahlen, um ein kugelförmiges Ziel mit Deuterium-Tritium-Brennstoff zu komprimieren und zu zünden, wie es im konzeptionellen Plan von Inertial Fusion Energy der Fall ist. Aber die National Ignition Facility (NIF) wurde für experimentelle Flexibilität konzipiert, nicht für die Energieerzeugung. In einer Trägheitsfusionsanlage wären einzelne Ziele nicht wie im NIF in zylindrischen Wärmekammern untergebracht; Stattdessen würde sich Focused Energy für eine „Direct-Drive“-Komprimierung des Ziels und eine hohe Wiederholungsrate entscheiden. Die bei der DT-Brennstofffusion freigesetzte Neutronenenergie erwärmt die Wände der Fusionskammer und diese Wärme wird ein Kraftwerk antreiben.
Im Rahmen des neuen Vertrags wird das Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) seinen Code und seine Tools nutzen, um Focused Energy bei der Untersuchung und Optimierung des Designs von Zielen zu unterstützen, um eine hohe Komprimierung isometrischer Brennelemente zu erreichen, die für die schnelle Zündung der Trägheitseinschlussfusion erforderlich sind.
Laut Focused Energy besteht das Ziel des Unternehmens darin, durch Laserfusion in nur wenigen Jahren eine sichere, saubere und nahezu unerschöpfliche Energieproduktion zu erreichen. Das Unternehmen schlägt vor, dies zu erreichen, indem es die direkt angetriebene Laser-Kraftstoffverdichtung mit einer „schnellen Protonenzündung“ kombiniert.
Die vom Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in der US-amerikanischen National Ignition Facility (NIF) verwendete Zielkapsel aus synthetischem Diamant wurde in Süddeutschland von Diamond Materials in Zusammenarbeit mit LLNL und General Atomics hergestellt. Die Kapsel von Focused Energy wird anders sein. Die Diamanthülle von Das NIF-Target wird durch zwei Kunststoffschichten und eine äußere Metallschicht ersetzt. Wie beim NIF-Ziel wird die Zielhülle eine Schicht aus DT-Eis um das DT-Gas umhüllen.
Focused Energy sagt auf seiner offiziellen Website: „Wir entwickeln Technologien für laserbetriebene Systeme mit hoher Wiederholungsfrequenz, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und die Kosten durch Massenproduktion zu senken.“ Darüber hinaus vertreibt das Unternehmen seine laserbetriebene Strahlungsquelle, die Neutronen-, Röntgen- und Mesonenstrahlen erzeugen kann, als Diagnosewerkzeug für industrielle Anwender.