ТАСС, 13 декабря. Научная команда американского экспериментального термоядерного реактора NIF в начале декабря этого года впервые смогла достигнуть "энергетического нуля" - ученым удалось извлечь несколько больше энергии из термоядерных реакций, чем выработали лазеры при сжатии капсулы с термоядерным топливом. Об этом сообщили во вторник участники онлайн пресс-брифинга в штаб-квартире Министерства энергетики США (DOE).
"Недавно нам впервые удалось достичь такой плотности и температуры внутри капсулы с термоядерным топливом, при которой в ней началось горение плазмы. В результате этого нам удалось значительно повысить эффективность работы установки и извлечь из нее около трех мегаджоулей энергии, что чуть больше, чем те два мегаджоуля энергии, которые были выработаны лазерами при сжатии капсулы", - заявил заместитель главы Национального управления по ядерной безопасности при DOE Марвин Адамс.
Сегодня существует два возможных варианта разработки термоядерных реакторов. Наиболее общепринятый из них - так называемый медленный термоядерный синтез, в рамках которого физики планируют удерживать горячую плазму при помощи магнитных полей и электрических токов. На его базе сейчас строится международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЕР во Франции.
Существует и альтернативный подход, так называемый быстрый термоядерный синтез. Под этим словом ученые подразумевают установки, в которых термоядерная реакция протекает за миллионные доли секунды при сжатии термоядерного топлива, смеси из трития и дейтерия, при помощи набора из мощных лазеров. Эта технология сейчас активно разрабатывается на американском экспериментальном реакторе NIF.
Первый шаг к "энергетическому плюсу"
За последние два года физики, работающие с NIF, смогли в несколько раз повысить энергетическую эффективность "быстрого" термоядерного синтеза. Это стало возможным благодаря тому, что физики научились более точно концентрировать лазерные лучи на ядерном топливе и мешать их рассеиванию, что происходит в результате взаимодействий частиц света с молекулами газа, который охлаждает полую капсулу с тритием и дейтерием.
Повышение давления и температуры внутри капсулы, как отметил Адамс, позволило научной команде NIF в начале декабря запустить самоподдерживающуюся термоядерную реакцию и впервые выйти в "энергетический ноль" при использовании подхода быстрого термоядерного синтеза. В данном случае, по словам Адамса, физикам удалось получить чуть больше энергии в ходе термоядерных реакций, чем содержали в себе лучи 190 лазеров, которые используются для сжатия капсулы с топливом внутри реактора.
Как признают исследователи, пока этот подход очень далек от выхода в полный энергетический "плюс" с учетом низкого КПД лазеров (менее 1%) и прочих компонентов системы, участвующих в процессе сжатия и разогрева плазмы. При этом ученые ожидают, что последующие совершенствования технологии фокусировки лазерных лучей помогут им вплотную приблизиться к решению этой задачи.
По оценкам участников научной команды NIF, решение этих проблем потребует от физиков всего мира еще несколько десятилетий экспериментов на NIF и других установках по исследованию быстрого термоядерного синтеза. При этом исследователи ожидают, что на преодоление всех сложностей у них уйдет меньше 60 лет, потраченных на достижение "энергетического нуля" на данном классе энергетических установок.
