När världens energibehov växer, det gör också en växande oro över energiproduktionens miljöpåverkan. Behovet av ett kassaskåp, rena, och pålitlig energikälla har aldrig varit tydligare. Fusionskraft skulle kunna uppfylla ett sådant behov. En recensionsartikel publicerad i European Physical Journal H undersöker 6-decenniums historia av neutral partikelanalys (NPA), utvecklad i Ioffe Institute, Sankt Petersburg, Ryssland, ett viktigt diagnostiskt verktyg som används i magnetiska plasmainneslutningsanordningar som tokamaks som kommer att hysa kärnfusionsprocessen och generera framtidens rena energi.

Som recensionens motsvarande författare Dr. Pavel Goncharov, laboratoriechef vid Advanced Plasma Research Laboratory, Saint Petersburg Polytechnic University, Ryssland, förklarar, fusionskraft kräver att processer som sker i stjärnornas kärnor förs ner till jorden. "Plasma är det dominerande tillståndet för den synliga materien i det nuvarande universum och kärnfusion driver stjärnorna, " säger fysikern. "Förmågan att bränna deuterium som bildades i början av universum och generera energi representerar en ny höjd för mänskligheten."

Nyckeln till detta är att skapa och begränsa plasma med kraftfulla magnetfält. Men, att förstå fusionsprocesserna med plasma och hur detta bäst utnyttjas kräver också kraftfulla diagnostiska tekniker, och NPA är en sådan metod.

Begreppet NPA har sitt ursprung i 1951 års arbete av Andrei D. Sacharov, en Nobels fredspristagare som insåg att inom ett plasma skulle snabbrörliga vätejoner kollidera med långsamt rörliga neutrala väteatomer som överför sin laddning. Således, att mäta flödet av dessa snabba neutrala atomer när de stöts ut från plasman är ett bra sätt att diagnostisera dess jonfördelningar.

NPA:s födelse och historia är inte bara nära relaterad till historien om kontrollerad fusionsfysik utan kommer att spela en nyckelroll i dess framtid. Tekniken kommer att vara en av de viktigaste diagnostiska metoderna som används av ITER - för närvarande världens största fusionsexperiment, som hoppas kunna överbrygga gapet mellan experiment i mindre skala och ett fungerande kärnfusionskraftverk.

"Tre faktorer spelade en roll i vårt intresse för fusionsvetenskap, " anmärker författarna. "Först, det involverar flera grenar av grundläggande vetenskap. Andra, detta område är av stor praktisk betydelse. Tredje, en ny ren och riklig energikälla är grunden för en bättre framtid för mänskligheten. Det här är en imponerande kombination."