За последние годы наука сильно продвинулась в области термоядерного синтеза. Ученым удалось разогреть топливные материалы до температур, необходимых для воссоздания реакций, протекающих внутри Солнца. Но длительное и безопасное поддержание таких реакций - все еще очень сложная задача. Теперь все может измениться благодаря лазерам.
Лазерный термоядерный синтез
Ученые Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии использовали для запуска реакции термоядерного синтеза массив из 192 лазеров. Вместе они выдают 1,9 мегаджоуля ультрафиолетовой лазерной энергии, сфокусированной в одной крошечной точке. Лазеры воздействуют на цель короткими импульсами, но этого достаточно, чтобы создать колоссальную температуру и давление, необходимые для “плавления атомов”.
Идея термоядерного синтеза состоит в том, чтобы в контролируемой среде воспроизвести реакции, протекающие внутри звезд. Там экстремальные температура и давление вызывают синтез вещества, заставляя отдельные атомы водорода сливаться воедино, образуя атомы гелия. В ходе этого процесса высвобождается огромное количество энергии, так что, в теории, термоядерный синтез должен подпитывать сам себя, плюс выдавать полезный излишек энергии.
Развитие технологии
“Лазерный” метод запуска реакции называется термоядерным синтезом с инерционным удержанием. Впервые его применили в 2009 году, но с тех пор было сделано несколько важных прорывов.
Так, уже в 2010 году ученым удалось добиться мощности лазера в один мегаджоуль. В 2012 году с помощью лазера был произведен импульс, суммарная мощность которого составила 500 триллионов ватт. Но ключевое событие произошло в 2014 году. Тогда команде Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса удалось сфокусировать мощные лазеры на маленькой капсуле с дейтерием и тритием. Лазеры запустили реакцию термоядерного синтеза, в результате которой выделилось больше энергии, чем было затрачено на питание установки. Это было практическим доказательством того, что термоядерный синтез работает.
Новые эксперименты, проведенные в начале августа, позволили получить еще больше свободной энергии. Первоначальный анализ показывает, что в результате реакции выделилось в восемь раз больше энергии, чем в ходе прошлых экспериментов. Все это означает, что энергетика на основе термоядерного синтеза уже очень скоро может войти в нашу жизнь.
Результаты работы описаны в журнале Science.
