Ученые повторили реакцию ядерного синтеза, как у Солнца

На модерации Отложенный

Американские ученые смогли во второй раз повторить реакцию ядерного синтеза, при которой выделяется больше энергии, чем вкладывается. Успешный эксперимент приближает нас на один маленький, но значимый шаг к созданию нового источника безграничной чистой энергии.

Запустив самый мощный в мире лазерный луч для кратковременного превращения гранулы изотопов водорода в огненную плазму, физики добились более высокого прироста чистой энергии, чем при их первой попытке в прошлом году.

"С тех пор как в декабре 2022 года на NIF впервые было продемонстрировано воспламенение термоядерным синтезом, мы продолжаем экспериментировать. 30 июля мы повторили зажигание на NIF ", - говорится в заявлении исследователей.

С 1940-х годов ученые пытаются найти практические методы для создания ядерного синтеза — процесса, который заставляет звезды, подобные нашему Солнцу, гореть. Звезды сплавляют атомы водорода, образуя гелий при чрезвычайно высоких температурах и давлении, преобразуя материю в свет и тепло и производя энергию.

Воссоздать эти условия на Земле, однако, далеко не просто. Помимо адских температур и огромных давлений, требуется огромное количество энергии, чтобы превратить топливо в плазму, воспламенить его и безопасно окружить мощными магнитными полями или лазерными лучами.

До сих пор этот подвиг был продемонстрирован только NIF в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Калифорнии. И сделано это было в эксперименте, который завершился за десять миллиардных долей секунды.

В современных экспериментах по термоядерному синтезу доминируют два типа реакторов: реакторы с магнитным удержанием, которые управляют нагретой плазмой с помощью магнитных полей; и реакторы с инерционным удержанием, подобные тому, что находится в NIF. Эксперимент NIF направлял фотоны, или легкие частицы, на два конца цилиндра внутри активной зоны реактора, чтобы они попадали на внутренние стенки золотой капсулы, содержащей тритий и дейтерий, создавая рентгеновские лучи, которые нагревали топливную таблетку.

Это вызвало реакцию, которая выделила больше энергии, чем вложили лазеры (в первом эксперименте выход составил примерно 3,15 мегаджоулей при вводе 2,05 МДж). Однако ни в одном из экспериментов не было произведено больше энергии, чем огромное количество, затраченное на питание всего реактора.

Ученые полагают, что на извлечение энергии, заложенной в работе реактора, может потребоваться несколько десятилетий. Но эти эксперименты предоставляют убедительные доказательства того, что энергия звезд однажды может быть использована на Земле.