Здійснено прорив у термоядерній енергетиці

Уперше дослідники отримали більше енергії від термоядерного синтезу, ніж було використано для його запуску, що обіцяє подальші відкриття в галузі чистої енергетики та управління ядерною зброєю.

Про це повідомляється в пресрелізі на сайті Міністерства енергетики США, передають OstanniPodii.com.

13 грудня Міненерго та Управління національної ядерної безпеки (NNSA) оголосили про досягнення термоядерного запалювання в Ліверморській національній лабораторії імені Лоуренса (LLNL) - великий науковий прорив, який готувався десятиліттями та який має "прокласти шлях для розвитку національної оборони та майбутнього чистої енергетики".

5 грудня група фахівців у Національній установці запалювання (NIF) LLNL провела перший в історії експеримент з керованого термоядерного синтезу, який досяг цієї віхи, також відомої як беззбитковість наукової енергії, що означає, що в результаті термоядерного синтезу було отримано більше енергії, ніж енергія лазера, використаного для його запуску.

"Запалювання термоядерного синтезу в лабораторії - одне з найзначніших наукових завдань, яке коли-небудь вирішувало людство, і його досягнення - це тріумф науки, інженерії та, насамперед, людей", - сказав директор LLNL д-р Кім Буділ. "Перетин цього порога - це бачення, яке стало рушійною силою 60 років самовідданих зусиль - безперервного процесу навчання, будівництва, розширення знань і можливостей, а потім пошуку шляхів подолання нових проблем, що виникають".

"Цей вражаючий науковий прогрес ставить нас на поріг майбутнього, яке більше не залежить від викопного палива, а живиться новою чистою термоядерною енергією, - зазначив лідер більшості в Сенаті США Чарльз Шумер.

Експеримент LLNL перевищив поріг термоядерного синтезу, доставивши 2,05 мегаджоулів (МДж) енергії до мішені, унаслідок чого було отримано 3,15 МДж термоядерної енергії, вперше продемонструвавши найфундаментальнішу наукову основу для енергії інерційного термоядерного синтезу (IFE).

Холраум, у якому міститься тип кріогенної мішені, використовуваної для досягнення запалювання. Credit: LLNL (У радіаційній термодинаміці холраум — це порожнина, стінки якої знаходяться в радіаційній рівновазі з радіаційною енергією всередині порожнини.)

Для створення термоядерного запалювання енергія лазера перетворюється на рентгенівські промені всередині холраума, які потім стискають паливну капсулу доти, доки вона не вибухне, створюючи плазму високої температури й високого тиску. Credit: LLNL

Зазначається, що для досягнення простої й доступної IFE для енергопостачання будинків і підприємств все ще необхідні багато передових наукових і технологічних розробок, і наразі Міністерство енергетики відновлює широку і скоординовану програму IFE в США. У поєднанні з інвестиціями приватного сектора є великий імпульс для швидкого просування до комерціалізації термоядерного синтезу.

Термоядерний синтез - це процес, під час якого два легких ядра об′єднуються в одне важче ядро з виділенням великої кількості енергії. У 1960-х роках група вчених-першопрохідців з LLNL висунула гіпотезу, що лазери можуть бути використані для викликання термоядерного синтезу в лабораторних умовах. Під керівництвом фізика Джона Наколса, який згодом був директором LLNL з 1988 до 1994 року, ця революційна ідея перетворилася на інерційний термоядерний синтез, започаткувавши більш ніж 60-річні дослідження та розробки у сфері лазерів, оптики, діагностики, виготовлення мішеней, комп′ютерного моделювання та симуляції, а також експериментального проєктування.

Для реалізації цієї концепції LLNL побудував серію дедалі потужніших лазерних систем, що призвело до створення NIF, найбільшої та найенергійнішої лазерної системи у світі. NIF, розташований у LLNL у Ліверморі, Каліфорнія, розміром зі спортивний стадіон, використовує потужні лазерні промені для створення температур і тиску, подібних до тих, що існують у ядрах зірок і гігантських планет, а також усередині ядерної зброї під час вибуху.

OstanniPodii.com