Одним из направлений возможного получения управляемого термоядерного синтеза (УТС) является лазерный термоядерный синтез (ЛТС).
С помощью лазеров можно фокусировать в малых объемах энергии большой плотности и получать нужные температуры для синтеза. Идея академиков Басова и Крохина в 50-е годы состояла в том, чтобы зажечь термоядерное топливо можно с помощью мощного лазерного импульса. Это было начало новому направлению УТС — лазерному термоядерному синтезу (ЛТС).
В Росатоме этими исследованиями занимается Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (ВНИИЭФ) в Сарове.
РФЯЦ – ВНИИЭФ в Сарове выбран не случайно. Здесь не только создавалось атомное и термоядерное оружие, но и построены самые мощные в стране и в Европе лазерные установки.
В Сарове имеется несколько мощных лазерных установок: «Искра 4», «Искра 5», «Луч», на которых получены принципиальные результаты по физике ЛТС.
Разработка мощных лазеров, в частности лазерный термоядерный синтез, ЛТС, как направление инерционного синтеза, во ВНИИЭФ стало развиваться по инициативе Самуила Борисовича Кормера и Юлия Борисовича Харитона в середине 1960-х годов.
В 2020 году ВНИИЭФ запустил первый модуль мощной лазерной установки ФЛ‑2M, необходимой для проведения экспериментов по термоядерному синтезу в инерционном удержании и изучения свойств материала в экстремальных условиях, то есть при сверхвысоком давлении и температуре.
Когда заработают все модули установки, она станет самой мощной в мире.
Установка имеет определенную специфику. Изучение свойств материалов – это понятно и без комментариев.
Но что такое инерционное удержание?
Инерционный термоядерный синтез заключается в следующем: сферическая топливная мишень сжимается до плотности, превышающей нормальную плотность на несколько порядков. Мишень сжимается с помощью высокоэнергетических лазеров. Их энергия испаряет внешний слой топливной мишени. Эти испарения имеют большую плотность и, соответственно, создают силу, которая сжимает внутренний слой мишени. Подобно ударной волне. И эта ударная волна должна быть очень сильной, чтобы повысить температуру топливной мишени до уровня, достаточного для начала термоядерной реакции.
В этом заключается инерционность термоядерного синтеза.
В Америке подобная установке уже существует.
(NIF - National Ignition Facility — научный комплекс для осуществления инерциального термоядерного синтеза с помощью лазеров. Находится в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. Комплекс состоит из 192 мощных лазеров, импульсы от которых, после многокаскадного усиления, будут одновременно направляться на миллиметровую мишень с термоядерным топливом. Топливо – это смесь дейтерия и трития.
См. статью
https://zen.yandex.ru/media/id/5ffb100597f80a7d5066acc9/termoiad-energiia-buduscego-amerikancy-molodcy-613b9b7d9818c42782377c50
В Сарове лазерная установка ФЛ-2М также будет иметь 192 лазерных канала.
Центральный элемент - сфера диаметром 10 метров и весом около 120 тонн, внутри которой лазеры через 192 канала будут воздействовать на мишень. Будет происходить симметричное облучение лазерами сферы, заполненной дейтерий-тритиевым газом.
Здание для установки начали строить в 2015 году. Длина лазерного зала 130 метров, а длина всего здания — более 300 метров.
Оцените масштабы эксперимента!
Первый модуль установки имеет восемь лазерных каналов, но, как было сказано, всего будет задействовано 192 канала.
На полную мощность лазер заработает в 2027 году и установка будет мощнее американской в 1,5 раза.
Есть шанс, что именно ВНИИЭФ будет первым в мире, кто получит лазерный термояд.
Удачи!
Если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!
https://zen.yandex.ru/id/5ffb100597f80a7d5066acc9?lang=ru&clid=300
