Att skapa och kontrollera fusionsenergin på jorden som driver solen och stjärnorna är ett viktigt mål för forskare runt om i världen. Tillverkning av detta kassaskåp, ren och obegränsad energi skulle kunna generera elektricitet för hela mänskligheten, och möjligheten växer sig närmare verkligheten. Nu föreslår en landmärkerapport som släpptes den här veckan av American Physical Society Division of Plasma Physics Community Planning Process omedelbara åtgärder som Förenta staterna kan vidta för att påskynda utvecklingen i USA av denna länge eftersökta makt. Rapporten beskriver också möjligheter för att främja vår förståelse av plasmafysik och för att tillämpa den förståelsen till gagn för samhället.

Rapporten, samhällsplanen för fusionsenergi och upptäcktsplasmavetenskap, "speglar entusiasmen bland USA:s fusions- och plasmafysikgemenskap att ta djärva steg för att göra fusionsenergi till verklighet, att utöka vår förståelse av plasmafysik, och att använda den förståelsen till gagn för samhället, " sa fysiker Nathan Ferraro vid US Department of Energy's (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), en medordförande för planen som samlats under ett år av samhället.

Professionella föreningar

Dokumentet på 199 sidor, tillsammans med input från hundratals amerikanska forskare och ingenjörer från många professionella sällskap, ger många rekommendationer, inklusive följande föreslagna steg:

• Med betänkandets ord, forskning framöver "bör drivas av uppdraget att möjliggöra byggandet av en fusionspilotanläggning (FPP) som producerar nettoel och därigenom etablerar den vetenskapliga och tekniska grunden för kommersiell fusionsenergi."
• Utvecklingen av detta uppdrag bör omfatta omedelbar design av en ny amerikansk tokamak, eller munkformad fusionsanläggning, kan hantera förhållanden som överensstämmer med dem som en FPP kommer att stöta på. Också omedelbart påbörjas bör design och konstruktion av en specialiserad anordning för att demonstrera effekten som neutroner som frigörs genom fusionsreaktioner kommer att ha på anläggningen som inrymmer reaktionerna.
• Avancerad teori och modelleringskapacitet som behövs för att förstå och upprätthålla brinnande plasma, där plasman huvudsakligen värms upp genom fusionsreaktioner. USA bör också behålla fullt medlemskap i ITER, det internationella experimentet under uppbyggnad i Frankrike för att demonstrera produktionen av brinnande plasma.
• Skala upp forskningen inom plasmavetenskapliga områden som sträcker sig från astrofysik till nanoteknik. Föreslagna steg inkluderar konstruktion av en allmän plasmavetenskaplig anläggning för att studera astrofysiskt relevanta magnetiserade plasmafenomen, säkerställa stabil finansiering för en balanserad forskningsportfölj, och utveckla nätverk av forskare och anläggningar för att möjliggöra ett brett utbud av spetsforskning.

Designad för att hjälpa till att fullgöra en avgift

Rapporten är utformad för att hjälpa Fusion Energy Sciences Advisory Committee (FESAC) att fullgöra en DOE-avgift för utvecklingen av en långsiktig strategi för Fusion Energy Sciences-programmet vid DOE Office of Science. Dokumentet efterlyser partnerskap med andra kontor och statliga myndigheter, liksom med privat industri och internationella partners, att anta de fullständiga rekommendationerna i den strategiska planen. "Vi är uppmuntrade att se att denna process förde samhället samman för att inse hela omfattningen av denna utmaning, sa Ferraro, "och det samordnade, multidisciplinär forskning och utveckling behövs för att nå våra mål."