• Американские физики готовы запустить реакцию термоядерного синтеза.Вокруг Света. Украина
    Фото: Lawrence Livermore National Laboratory
    Наука
    Понедельник, 30 ноября 2020

    Американские физики готовы запустить реакцию термоядерного синтеза

     Учитывая растущий спрос на энергоресурсы, открытие реально работающих систем на основе термоядерного синтеза будет означать революцию в энергетике всего мира.

    Ученые Национального центра термоядерных реакций (NIF, США) вплотную подошли к тому, чтобы запустить реакцию управляемого термоядерного синтеза. Экспериментальная установка, которую используют для этой цели, содержит 192 лазерные пушки, сфокусированные на хольраум — золотой контейнер с гранулой ядерного топлива внутри. В результате нагрева хольраум начинает испускать рентгеновское излучение.

    Гранула ядерного топлива с тритием и дэйтерием резко испаряется, а температура возрастает до десятков миллионов градусов с одновременным сжатием элементов под давлением в миллиард атмосфер. Если исследователям удастся добиться эффекта горения плазмы, это позволит вызвать реакцию, которая будет сопровождаться выбросом энергии, значительно превышающей суммарную энергию лазеров, потраченной на запуск реакции.

    В настоящий момент экспериментальная установка позволила увеличить порог генерируемой плазмой энергии до 60 кДж. Согласно теоретическим выкладкам, при достижении значения в 100 кДж должна наступить управляемая реакция термоядерного синтеза. Тем не менее ученые считают, что даже достигнув отметки в 70 кДж, они уже смогут наблюдать саморазогрев плазмы. Иными словами — той доли термоядерной энергии, что остаётся в плазме, будет хватать для поддержания необходимой температуры и дополнительный нагрев плазмы больше не потребуется.

    Марк Херрман, заведующий программой исследований управляемого термоядерного синтеза (УТС) в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, где расположен комплекс NIF, считает, что вероятность положительного исхода будущих экспериментов очень высока. В эти исследования были вложены огромные средства – более четырех миллиардов долларов. Совершаемые открытия представляют большую ценность для науки и всего человечества, поэтому мировое научное сообщество внимательно следит за результатами исследований американских ученых. Электростанции, вырабатывающие энергию методом термоядерного синтеза, будут иметь массу преимуществ. Они будут экологичны, не будут способствовать увеличению парникового эффекта. В то время как атомные электростанции производят сотни тонн радиоактивных отходов, продукты синтеза – нетоксичные водород и гелий. Энергоэффективность при выделении тепла в случае с термоядерной реакцией в четыре миллиона раз выше, если сравнивать с аналогичным показателем при сжигании нефти или угля.

    Эксперименты по запуску управляемой термоядерной реакцией ведутся уже более десяти лет. Предыдущие неудачи физики связывают со сложным и плохо изученным поведением лазерных мишеней, которые испарялись и взрывались в процессе экспериментов. В ближайшем будущем команда ученых собирается провести серию экспериментов по поджигу плазмы, используя модифицированную конструкцию хольраума — с двойными стенками, что позволит более эффективно передавать рентгеновское излучение. Кроме того, ученые могут выбрать и более дорогой вариант достижения цели — реконструировать установку, чтобы повысить энергию лазерного луча. Однако с учетом количества вложенных в исследование средств, вариант с реконструкцией будет рассматриваться в последнюю очередь.

    Как сообщал «Вокруг Света. Украина», в США школьник осуществил ядерный синтез на дому и поставил мировой рекорд. Джексон Освальт в день своего 13-летия соединил два атома дейтерия с помощью фузора, который он самостоятельно сконструировал у себя дома. Теперь Джексон признан самым молодым человеком на Земле, которому это удалось.

    По материалам Popularmechanics

    Читайте также:

    Во Франции строят крупнейший в мире термоядерный реактор

    NASA испытывает миниатюрный ядерный реактор для колонии на Марсе

    Мирный атом, прощай! А впрочем, нет, останься