Easy Science
4320 subscribers

В США достигнут крупный прорыв в области ядерного синтеза

4,7k full reads
ЦЕЛЕВАЯ КАМЕРА НАЦИОНАЛЬНОГО ЦЕНТРА ЗАЖИГАНИЯ. Изображение: Министерство энергетики США
ЦЕЛЕВАЯ КАМЕРА НАЦИОНАЛЬНОГО ЦЕНТРА ЗАЖИГАНИЯ. Изображение: Министерство энергетики США

8 августа - знаменательный день ​​для ядерного синтеза в США, поскольку эксперимент в Национальной лаборатории зажигания (NIF) Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса сделал скачок к порогу «воспламенения» термоядерного синтеза с инерционным удержанием.

Этот подход отличается от магнитного удержания, наблюдаемого в термоядерных реакторах по всему миру, таких как  Токамак  и Стеллараторы . Энергия не извлекается непрерывным потоком чрезвычайно горячей термоядерной плазмы - при инерционном удержании термоядерный синтез извлекается из дискретных событий. Маленькие топливные гранулы воспламеняются при нагревании и сжатии, создавая плавление и высвобождая огромное количество энергии, которую можно превратить в электричество.

Чтобы термоядерный синтез был самоподдерживающимся - получая больше энергии, чем вкладывался - он должен превышать порог воспламенения термоядерного синтеза. Данные недавнего теста в NIF все еще анализируются, но, похоже, он находится прямо на пороге. Он высвободил 1,3 мегаджоулей термоядерной энергии - в восемь раз больше, чем в тесте, проведенном прошлой весной, и в 25 раз лучше, чем в рекордных экспериментах 2018 года.

Объект размером с три футбольных поля использует лазеры для очень маленькой цели. При нагревании он создает горячую точку диаметром с человеческий волос, выделяя 10 квадриллионов ватт термоядерной энергии за 100 триллионных долей секунды.

«Получение экспериментального данных термоядерной реации в лаборатории - это кульминация десятилетий научно-технической работы, продолжавшейся почти 50 лет», - сказал в своем заявлении директор Лос-Аламосской национальной лаборатории Томас Мейсон . «Это позволяет проводить эксперименты, которые проверят теорию и моделирование в режиме высокой плотности энергии более точно, чем когда-либо прежде, и обеспечат фундаментальные достижения в прикладной науке и технике».

Ядерный синтез может революционизировать производство энергии, позволяя получать больше энергии без радиоактивных отходов, опасных аэрозолей или выбросов парниковых газов. Полномасштабные термоядерные электростанции строятся уже для проверки их жизнеспособности.

Если, наконец, удастся достичь термоядерного синтеза с инерционным удержанием, его можно будет использовать для производства различных типов термоядерных электростанций. Это также позволяет изучать экстремальные физические условия, в которых температура и давление невероятны.

Однако дело не только в гражданском использовании. В Соединенных Штатах NIF играет роль в программе управления запасами ядерного оружия .