Các nhà khoa học đã theo đuổi phản ứng tổng hợp hạt nhân từ năm 2009, sử dụng một dãy gồm 192 tia laser để bắn các xung năng lượng cao vào một viên nang nhiên liệu có kích thước bằng một ổ bi. Viên nhiên liệu này được tạo thành từ deuterium và tritium, và việc phá hủy chúng bằng sức nóng đột ngột và dữ dội khiến các nguyên tử riêng biệt hợp nhất thành heli, giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ trong quá trình này.

Trong một môi trường lý tưởng, các nhà nghiên cứu nhiệt hạch sẽ có những phản ứng nhiệt hạch này đóng vai trò là nguồn nhiệt, loại bỏ tia laze và khiến những cuộc chạm trán này tự cung cấp năng lượng để trở thành nguồn năng lượng tự duy trì. Vào tháng 1 năm nay, các nhà khoa học tại NIF đã công bố nghiên cứu, trong đó họ trình bày chi tiết các bước quan trọng để đạt được ước mơ đó, điều chỉnh kỹ thuật của họ để tạo ra một “plasma cháy” tự tồn tại.

Mặc dù plasma đang cháy tồn tại chỉ trong vài nano giây, nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên cho lĩnh vực này và là một bước tiến quan trọng trong nhánh nghiên cứu nhiệt hạch này, được gọi là nhiệt hạch giam cầm quán tính (ICF). Phân tích mới về plasma đang cháy này hiện đã cho thấy nó hoạt động theo một cách không mong đợi, với các ion bên trong nó cho thấy có năng lượng cao hơn năng lượng mà các mô hình đã dự đoán.

Các nhà khoa học ví hành vi năng lượng cao, không mong đợi của các ion với hiệu ứng Doppler, giống như cách bạn có thể nghe thấy tiếng còi cảnh sát dịch chuyển khi ô tô đến gần, đi ngang qua rồi lái đi xa. Nhóm nghiên cứu cho biết cần có nhiều mô phỏng nâng cao hơn để xác định chính xác các quy trình đang diễn ra, nhưng làm như vậy có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng cho việc thiết kế các cơ sở nhiệt hạch trong tương lai.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Vật lý tự nhiên.