2023 Naturaleza Diez personas fuera: ¡Científicas femeninas de encendido por fusión láser en la lista!

Hoy, la principal revista científica internacional "Nature" (Nature) anunció la lista anual de 2023 de las diez principales figuras científicas (Nature's 10): esta lista está diseñada para seleccionar 10 en este año, todos los eventos científicos más importantes tienen un lugar en los personajes, su autoridad y estas tareas han llevado a una serie de descubrimientos y avances sorprendentes.
Además de la noticia que acaparó los titulares de que ChatGPT ha sido seleccionada como una de las 10 mejores personas del año de Nature, vale la pena señalar que una científica con una fuerte conexión con la industria del láser también está en la lista. Ella es - "ignición" de fusión láser - Annie Kritcher (Annie Kritcher).
Annie Kritcher, física y diseñadora jefe de la Instalación Nacional de Ignición de Estados Unidos, dice que la fusión no es una cuestión de "si", sino de "cuándo". Ella espera que los láseres desempeñen un papel: "Me encantaría participar".
La razón central dada a Annie Kritcher en la lista 10 de Nature es que la física ayudó al NIF a producir reacciones nucleares que alguna vez se vieron solo en bombas de hidrógeno y estrellas. "Este físico ayudó a realizar la primera ganancia de energía".
Aquí hay más información sobre ella en la lista de Nature:
La física Annie Kritcher entra en el año 2023 con una oleada de optimismo.
Hace unas semanas, ayudó a la Instalación Nacional de Ignición (NIF, por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos a lograr un objetivo que los laboratorios de todo el mundo no han logrado durante décadas: presionar átomos entre sí con tanta fuerza que se someten a fusión nuclear, produciendo más energía que la la reacción consume.
Sin embargo, después de alcanzar este hito experimental, conocido como "ignición", hubo presión para hacerlo nuevamente.
La Instalación Nacional de Ignición (NIF) de 3.500 millones de dólares en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California fue diseñada originalmente para fortalecer la ciencia de las armas nucleares. Su progreso también podría ayudar a convertir la fusión nuclear en una fuente de energía segura, limpia y prácticamente ilimitada, y los exitosos experimentos del NIF el año pasado tomaron a muchos por sorpresa. El experimento de "ignición" llevaba una década de retraso y algunos empezaron a preocuparse de que el objetivo simplemente estuviera fuera de alcance. Como diseñadora principal del experimento de fusión principal, Kritcher y su equipo se propusieron inmediatamente demostrar que el NIF podía lograr la ignición de manera confiable.
La investigación de alto riesgo suele ser difícil de realizar sin altibajos: el equipo hizo su primer intento repetido en junio, con malos resultados. "Puede volverse una locura y me estreso". dijo Kritcher.
Bueno, en el siguiente intento lo lograron. El 30 de julio, el 192-rayo láser de la instalación entregó 2,05 megajulios de energía a partículas congeladas de los isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio, suspendidas en un cilindro de oro. La implosión resultante provocó que los isótopos liberaran energía al fusionarse en helio, produciendo temperaturas seis veces más altas que las del núcleo del sol. Estas reacciones produjeron un récord de 3,88 megajulios de energía de fusión.
Se necesitan otras instalaciones para producir suficiente energía de fusión durante un período de tiempo más largo, en particular los reactores tokamak, que utilizan potentes campos magnéticos para confinar las reacciones de fusión. Esta tecnología fue desarrollada por el proyecto ITER de 22 mil millones de dólares, una colaboración internacional. Sin embargo, hasta el logro del NIF, ningún laboratorio había producido jamás una reacción de fusión con una capacidad que excediera su consumo (es decir, una "ganancia neta").
Kritcher y su equipo continuaron su éxito en julio con dos intentos más de ignición en octubre, teniendo éxito en cuatro de seis intentos. Se están preparando para una mayor capacidad de "ganancia neta" el próximo año. En el proceso, los científicos del NIF abrieron la puerta a la investigación y ayudaron a alimentar una ola de optimismo sobre el futuro de la energía de fusión.
El NIF está diseñado para ayudar a los científicos del gobierno a garantizar la seguridad y confiabilidad del arsenal nuclear de EE. UU. sin la necesidad de realizar explosiones de prueba, pero eso no fue lo que inicialmente atrajo a Kritcher al laboratorio. Comenzó a investigar la energía de fusión durante una pasantía de verano en Livermore en 2004, y rápidamente fijó su mirada en el NIF como uno de los pocos lugares en la Tierra donde se estudian reacciones de fusión, antes de comenzar sus estudios de posgrado. uno de los pocos lugares del planeta para estudiar reacciones de fusión.
Se unió a NIF en 2012 y se convirtió en diseñadora principal en 2016. Desde entonces, ha dirigido un equipo que analiza datos experimentales y utiliza modelos informáticos para diseñar experimentos destinados a lograr y aumentar los rendimientos de la fusión ajustando parámetros como el tamaño y la configuración de los objetivos. y la energía y sincronización de varios rayos láser. Una vez que su equipo completa el diseño, el equipo experimental del laboratorio se hace cargo de disparar los láseres y recopilar datos.
Roger Falcone, físico de la Universidad de California, Berkeley, dice: "Anne es una excelente estudiante que se dedica a su trabajo". Comenzó a trabajar con Kritcher cuando ella era una estudiante de posgrado y continuó durante sus primeros trabajos en NIF. Durante ese tiempo, dijo, demostró su destreza en el diseño de experimentos con láser diseñados para probar cómo se comportan los materiales cuando se comprimen a temperaturas y presiones extremas.
Esas habilidades pusieron a Kritcher en el corazón del programa de fusión en 2016. En ese momento, la producción de energía de los experimentos de fusión se había estancado y el científico jefe del NIF, Omar Hurricane, quería abrir un nuevo camino. Y Kritcher dio un paso adelante con ideas que, según Hurricane, "ella estaba totalmente de acuerdo". A partir de ahí, se convirtió en una de las diseñadoras principales de NIF.
Kritcher y su equipo pasaron los siguientes años analizando datos y haciendo ajustes de diseño a los resultados de los principales experimentos del NIF. Además de realizar varios cambios en el objetivo, pudieron utilizar las mejoras para aumentar la energía láser general disponible. Como resultado, lograron con éxito la fusión con una regularidad cada vez mayor.
Con un objetivo de ignición formal establecido, Kritcher comenzó a trabajar en una nueva serie de experimentos destinados a aumentar nuevamente el rendimiento alimentando más energía láser en una cápsula objetivo más gruesa. Esto podría representar otro paso adelante en el objetivo del NIF de lograr rendimientos de decenas de terajulios y más.
A largo plazo, cree que con algunas mejoras, la instalación podrá cumplir sus objetivos y aumentar el rendimiento en un orden de magnitud, lo que permitirá a los científicos comenzar a trabajar en un prototipo de reactor de energía de fusión láser. No se trata de "si" llegará la energía de fusión, dijo, sino de "cuándo", y espera que el láser funcione.
"Creo que es una gran posibilidad", dijo, "y me encantaría participar".