Команда физиков из Ливерморской национальной лаборатории (США) достигла важной вехи – впервые в истории выделенная энергия термоядерного синтеза оказалась больше, чем было потрачено на ее запуск. Более того, термоядерная реакция дала рекордный выход энергии 1,35 мегаджоулей.
«Это исторический шаг в изучении инерционного управляемого термоядерного синтеза. Это также свидетельство изобретательности, новаторства и самоотверженности команды, которая преследовала эту цель на протяжении многих десятилетий», – отметил Ким Будил, директор Ливерморской национальной лаборатории.
Принцип инерционного термоядерного синтеза заключается в нагревании топлива, состоящего из дейтерия и трития, капля которого помещается в маленькую золотую капсулу. Затем в нее стреляют мощные лазерные лучи, преобразующиеся в рентгеновские лучи и мгновенно нагревающие капсулу до 100 миллионов градусов Цельсия. В результате этого каплю топлива сжимают до более чем 100 миллиардов атмосфер, превращая ее в плазму. Цель этого процесса – достичь термоядерной реакции, которая даст больше энергии, чем было затрачено на ее запуск.
Эксперимент, проведенный летом, не достиг этой отметки: энергия 192 лазеров составляла 1,9 МДж, а выходная энергия — 1,35 МДж. Производительность 70%. Но результат все же чрезвычайно важен, поскольку, по измерениям ученых, капсула поглощала более чем в пять раз меньше энергии, чем генерировалась в процессе синтеза. Это было достигнуто впервые.
Результат эксперимента зависел от откалиброванных экспериментальных параметров, конструкции капсулы, повышенной точности лазера и новых диагностических инструментов. Эти и другие изменения привели к увеличению скорости взрыва капсулы, что дало больше энергии, которая была передана в центр плазмы, где происходит реакция термоядерного синтеза, сообщает Science Alert.
Команда, работающая над технологией, показывает все больше интересных результатов с каждой новой серией экспериментов. Энергетический выход в последнем эксперименте был в 8 раз выше, чем в серии экспериментов несколькими месяцами ранее, и в 25 раз выше, чем в экспериментах, проведенных в 2018 году. Очевидно, это огромное достижение.
Ученые намерены повысить производительность процесса термоядерного синтеза. Отмечается, что много энергии тратится впустую, когда лазерный свет превращается в рентгеновские лучи внутри камеры. Кроме того, значительная часть энергии тратится на нагрев стенок капсулы до того, как происходит реакция. Если ученые поймут, как можно ускорить или оптимизировать эти процессы, то это приблизит нас к экономически жизнеспособному термоядерному синтезу.
Корейский термоядерный реактор установил новый рекорд удержания плазмы
