Американцы создали самый мощный лазер в мире

В Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора (Lawrence Livermore National Laboratory), США, закончено строительство самого мощного лазера в мире – Национальной установки зажигания (National Ignition Facility, NIF), передает AP. На нужды проекта было затрачено $3,5 млрд, для сооружения лазера потребовалось 12 лет.

Установка размером с футбольное поле представляет собой 192 самостоятельных лазерных излучателя, которые в ходе экспериментов будут одновременно направлять лучи на мишень размером в несколько сантиметров. За одну тысячную долю секунды луч преодолеет около 300 м. Энергия импульса достигнет 1,8 млн Дж. Ученые ожидают, что температура и давление на мишени приблизятся к показателям в солнечном ядре.

Суперлазер будет использоваться как для мирных целей, так и для военных. В частности, с его помощью ВВС США будут тестировать пригодность ядерных боеголовок, изготовленных десятки лет назад. В качестве мирного применения лазера ученые называют астрофизические эксперименты, где будут моделироваться процессы, происходящие внутри звезд и планет, а также исследование возможностей ядерного синтеза. По словам Эдварда Мозеса (Edward Moses), руководителя проекта, «эксперименты такого уровня будут проводиться впервые за всю историю науки».

Напомним, что реакции термоядерного синтеза были открыты более 70 лет назад.

В 1934 году Георгий Гамов, американский физик русского происхождения, высказал мысль, что протекающие при высокой температуре ядерные реакции могут быть источником энергии, способным в течение миллиардов лет поддерживать звезды в горячем состоянии. Детальную теорию ядерных реакций в звездах развил нобелевский лауреат Ханс Бете (Hans Bethe) в 1938 году. В этих реакциях из ядер водорода синтезируются более сложные ядра других элементов — гелия, лития, бора, углерода. А поскольку их образование происходит при высокой температуре, эти реакции называют термоядерным синтезом.

Реакции термоядерного синтеза осуществляются в установках разного типа: одни, так называемые токамаки (от «тороидальная камера с магнитной катушкой»), удерживают плазму внутри замкнутого контура с помощью магнитов. На самом большом токамаке JET, построенном Европейским Союзом в Великобритании, мощность термоядерной реакции достигает уже 16 тыс.  кВт, возвращая около 40% от вложенной в плазму энергии.

Установки другого типа используют сверхмощные лазерные лучи, которые со всех сторон направляются на мишень с термоядерным топливом. Это смесь дейтерия с тритием, охлажденная ниже температуры плавления водорода (−263 °C).