태양은 핵융합에 의한 에너지로 빛나고 있다.핵융합 에너지는 인류의 에너지 문제를 해결하는 궁극의 에너지원으로 보이며, 불과 1g의 연료로 석유 8톤에 해당하는 에너지를 만들어낼 수 있다고 한다.핵융합 에너지를 지상에서 실현하기 위해 고출력 레이저를 이용하여 핵융합 반응을 일으키는 '레이저 융합' 연구가 일본을 비롯하여 미국, 불국, 중국 등에서 진행되고 있다.그러나 주류로 여겨지는 '중심점화방식'은 아직 성공에 이르지 못하고 있다.

 이러한 가운데 오사카대학이 옹호하는 LFEX 레이저를 이용하여 태양중심의 1/10에 필적하는 초고압 상태의 플라즈마 생성이 이루어졌다.일본의 오사카대학, 히로시마대학, 레이저기술종합연구소, 자연과학연구기구 융합의 실현에 필요한 고압력에 다가갔다.

 본 연구팀은 "고속 점화 방식"이라는 독자적인 고효율 레이저 핵융합 방식을 채용하고 있으며, 지금까지 1킬로테슬라(일반적인 자석의 1000배의 강도)라는 지상 최강급의 자석과 조합했다 「자화 고속 점화」의 원리를 실증해, 가열 효율을 높이는 데 성공해 왔다.이번 연구에서는 이를 더욱 발전시켜 플라즈마를 최대 2천만도까지 가열하여 200억 기압이라는 경이적인 고압 플라즈마의 생성에 성공했다.

 이번 성공의 열쇠 중 하나는 초고강도 레이저로 플라즈마를 계속 가열하는 장시간 가열이다. LFEX 레이저는 비교적 장시간(그래도 불과 1조분의 1초)의 조사가 가능하며, 그 출력은 전세계에서 소비되는 전기 파워의 1배에 달한다.

 자화 고속 점화 방식에서는 타국의 거대 레이저 시설의 1/5 이하 규모로 초고압력을 달성할 수 있다고 한다.세계에서 가장 효율적으로 핵융합 점화를 사정내에 파악해 앞으로도 연구가 진행될 예정이다.

논문 정보:【Physical Review Letters】Peta-Pascal Pressure Driven by Fast Isochoric Heating with Multi-Picosecond Intense Laser Pulse

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