Наука Казахстана

Новая эра термоядерного синтеза

05.01.2024

1088



В конце 2022 года ученые Национального комплекса лазерных термоядерных реакций США (National Ignition Facility, NIF) заявили о выдающемся достижении в истории человечества - впервые в результате реакции термоядерного синтеза было выделено больше энергии, чем затрачено. 

Последующие испытания показали, что этот результат не был случайностью и может быть повторён. Для исследования в этой перспективной области в США были созданы три исследовательских центра содействия развитию науки, на которые выделяется  42 миллионов долларов США.  

Изначально NIF был спроектирован не как электростанция, а как установка для воссоздания и изучения реакций, происходящих во время термоядерных взрывов. Это произошло после того, как США прекратили подземные испытания оружия в 1992 году. Более высокие мощности термоядерного синтеза уже используются для продвижения исследований ядерного оружия. Исследователи видят в термоядерном синтезе потенциал безграничного источника чистой энергии.

NIF работает, направляя 192 лазерных луча на замороженную таблетку изотопов водорода дейтерия и трития, которая находится в алмазной капсуле, подвешенной внутри золотого цилиндра. В результате имплозии изотопы сливаются, образуя гелий и большое количество энергии. 5 декабря 2022 года эти реакции синтеза впервые произвели больше энергии — примерно на 54% больше — чем лазерные лучи, доставленные к цели.

Новый рекорд 30 июля 2023 года, когда лазерные лучи доставили к цели такое же количество энергии (2,05 мегаджоуля). На этот раз взрыв произвел 3,88 мегаджоуля термоядерной энергии, что на 89% больше, чем входная энергия. Ученые лаборатории добились возгорания во время еще двух попыток в октябре. Расчеты лаборатории показывают, что во время двух других испытаний, проведенных в июне и сентябре, было сгенерировано немного больше энергии, чем обеспечивали лазеры, но недостаточно для подтверждения возгорания.

До сих пор большая часть государственных инвестиций в исследования в области термоядерной энергии направлялась на устройства, известные как токамаки. Токамаки также были в центре внимания многих инвестиций в термоядерный синтез в частном секторе, но десятки компаний на данный момент используют другие подходы, такие как лазерный синтез. 

https://www.nature.com/articles/d41586-023-04045-8?WT.ec_id=NATURE-20240104&utm_source=nature_etoc&utm_medium=email&utm_campaign=20240104&sap-outbound-id=720A35905F7FB05AE14B32AD4CA1F2F703795A88 

«« | »»
Последние новости