Совершен прорыв в термоядерной энергетике

Впервые исследователи получили больше энергии от термоядерного синтеза, чем было использовано для его запуска, что обещает дальнейшие открытия в области чистой энергетики и управления ядерным оружием.

Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Министерства энергетики США, передают OstanniPodii.com.

13 декабря Минэнерго и Управление национальной ядерной безопасности (NNSA) объявили о достижении термоядерного зажигания в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) - большой научный прорыв, который готовился десятилетиями и который должен "проложить путь для развития национальной обороны и будущего чистой энергетики".

5 декабря группа специалистов в Национальной установке зажигания (NIF) LLNL провела первый в истории эксперимент по управляемому термоядерному синтезу, который достиг этой вехи, также известной как безубыточность научной энергии, что означает, что в результате термоядерного синтеза было получено больше энергии, чем энергия лазера, использованного для его запуска.

"Зажигание термоядерного синтеза в лаборатории - одна из самых значительных научных задач, которую когда-либо решало человечество, и его достижение - это триумф науки, инженерии и, прежде всего, людей", - сказал директор LLNL д-р Ким Будил. "Пересечение этого порога - это видение, которое стало движущей силой 60 лет самоотверженных усилий - непрерывного процесса обучения, строительства, расширения знаний и возможностей, а затем поиска путей преодоления новых возникающих проблем".

"Этот впечатляющий научный прогресс ставит нас на порог будущего, которое больше не зависит от ископаемого топлива, а питается новой чистой термоядерной энергией, - отметил лидер большинства в Сенате США Чарльз Шумер.

Эксперимент LLNL превысил порог термоядерного синтеза, доставив 2,05 мегаджоулей (МДж) энергии к мишени, в результате чего было получено 3,15 МДж термоядерной энергии, впервые продемонстрировав фундаментальную научную основу для энергии инерционного термоядерного синтеза (IFE).

Холраум, в котором содержится тип криогенной мишени, используемой для достижения зажигания. Credit: LLNL (В радиационной термодинамике холраум - это полость, стенки которой находятся в радиационном равновесии с радиационной энергией внутри полости).

Для создания термоядерного зажигания энергия лазера преобразуется в рентгеновские лучи внутри холраума, которые затем сжимают топливную капсулу до тех пор, пока она не взорвется, создавая плазму высокой температуры и высокого давления. Credit: LLNL

Отмечается, что для достижения простой и доступной IFE для энергоснабжения домов и предприятий все еще необходимы многие передовые научные и технологические разработки, и сейчас Министерство энергетики восстанавливает широкую и скоординированную программу IFE в США. В сочетании с инвестициями частного сектора есть большой импульс для быстрого продвижения к коммерциализации термоядерного синтеза.

Термоядерный синтез - это процесс, во время которого два легких ядра объединяются в одно более тяжелое ядро с выделением большого количества энергии. В 1960-х годах группа ученых-первопроходцев из LLNL выдвинула гипотезу, что лазеры могут быть использованы для вызывания термоядерного синтеза в лабораторных условиях. Под руководством физика Джона Наколса, который впоследствии был директором LLNL с 1988 до 1994 года, эта революционная идея превратилась в инерционный термоядерный синтез, начав более чем 60-летние исследования и разработки в области лазеров, оптики, диагностики, изготовления мишеней, компьютерного моделирования и симуляции, а также экспериментального проектирования.

Для реализации этой концепции LLNL построил серию все более мощных лазерных систем, что привело к созданию NIF, самой большой и самой энергетической лазерной системы в мире. NIF, расположенный в LLNL в Ливерморе, Калифорния, размером со спортивный стадион, использует мощные лазерные лучи для создания температур и давления, подобных тем, которые существуют в ядрах звезд и гигантских планет, а также внутри ядерного оружия при взрыве.

OstanniPodii.com