Naarmate de vraag naar energie in de wereld toeneemt, dat geldt ook voor de groeiende bezorgdheid over de milieu-impact van elektriciteitsproductie. De behoefte aan een veilige, schoon, en betrouwbare energiebron is nog nooit zo duidelijk geweest. Fusiekracht zou in zo'n behoefte kunnen voorzien. Een review paper gepubliceerd in Het European Physical Journal H onderzoekt de 6-decennium geschiedenis van neutrale deeltjesanalyse (NPA), ontwikkeld in Ioffe Institute, Sint Petersburg, Rusland, een essentieel diagnostisch hulpmiddel dat wordt gebruikt in magnetische plasma-opsluitingsapparaten zoals tokamaks die het kernfusieproces zullen huisvesten en de schone energie van de toekomst zullen genereren.

Als corresponderende auteur van de recensie, Dr. Pavel Goncharov, laboratoriumhoofd bij het Advanced Plasma Research Laboratory, Sint-Petersburg Polytechnische Universiteit, Rusland, verklaart, fusiekracht vereist het naar de aarde brengen van processen die plaatsvinden in de kernen van sterren. "Plasma is de dominante toestand van de zichtbare materie in het huidige heelal en kernfusie drijft de sterren aan, "zegt de natuurkundige. "Het vermogen om deuterium, gevormd aan het begin van het heelal, te verbranden en energie op te wekken, vertegenwoordigt een nieuwe hoogte voor de mensheid."

De sleutel hiertoe is het creëren en beperken van plasma met krachtige magnetische velden. Maar, het begrijpen van de fusieprocessen met plasma en hoe dit het beste kan worden benut, vereist ook krachtige diagnostische technieken, en NPA is zo'n methode.

Het concept van NPA vindt zijn oorsprong in het werk uit 1951 van Andrei D. Sacharov, een Nobelprijswinnaar voor de Vrede die zich realiseerde dat in een plasma snel bewegende waterstofionen zouden botsen met langzaam bewegende neutrale waterstofatomen die hun lading overdragen. Dus, het meten van de flux van deze snelle neutrale atomen wanneer ze uit het plasma worden uitgestoten, is een goede manier om de ionenverdelingen te diagnosticeren.

Het ontstaan ​​en de geschiedenis van NPA is niet alleen nauw verbonden met de geschiedenis van gecontroleerde fusiefysica, maar zal in de toekomst een sleutelrol spelen. De techniek zal een van de belangrijkste diagnostische methoden zijn die door ITER worden gebruikt - momenteel 's werelds grootste fusie-experiment, die hoopt de kloof te overbruggen tussen kleinschalige experimenten en een functionerende kernfusiecentrale.

"Drie factoren speelden een rol in onze interesse in fusiewetenschap, " merken de auteurs op. "Eerst, het omvat meerdere takken van fundamentele wetenschap. Tweede, dit vakgebied is van groot praktisch belang. Derde, een nieuwe schone en overvloedige energiebron is de basis voor een betere toekomst voor de mensheid. Dit is een indrukwekkende combinatie."