Эксперимент по термоядерному синтезу на крупнейшей в мире лазерной установке высвободил 1,3 млн Джоулей энергии, приблизившись к точке безубыточности, известной как зажигание. Именно в этот момент термоядерный синтез начинает выделять больше энергии, чем требуется для его детонации. Об этом пишет ScienceNews.
Суть эксперимента состояла в том, что ученые из Национальной лаборатории зажигания (NIF) проникали лазером в крошечную капсулу, где запускали термоядерные реакции, производившие более 10 квадриллионов Ватт энергии за 100 триллионных долей секунды.
Эксперимент высвободил около 70% энергии лазерного света, используемого для запуска реакций синтеза, что сделало установку намного ближе к зажиганию, чем когда-либо прежде.
Ученым удалось достичь этого порога тем, что капсула поглощает только часть всей сфокусированной на ней лазерной энергии, а реакции на самом деле производят больше энергии, чем непосредственно затрачиваются на их зажигание.
Ядерный синтез — это тот же процесс, что «приводит в действие» Солнце. Для ученых это привлекательный источник энергии, потому что он не приведет к образованию парниковых газов, вызывающих потепление климата, или опасных, долгоживущих радиоактивных отходов. В ядерном синтезе ядра водорода сливаются вместе, образуя гелий, высвобождая при этом энергию. Но термоядерный синтез требует экстремальных температур и давления, что затрудняет контроль и управление.
В термоядерных экспериментах, которые проводит NIF, 192 лазерных луча сходятся на небольшом цилиндре, содержащем топливную капсулу размером с горошину. Когда этот мощный лазерный импульс попадает в цилиндр, рентгеновские лучи выходят наружу, испаряя внешнюю часть капсулы и взрывая топливо внутри. Оно представляет собой смесь дейтерия и трития. Когда топливо взрывается, то достигает предельной плотности, температуры и давления, необходимых для превращения водорода в гелий. Этот гелий может дополнительно нагревать остальную часть топлива, так называемое альфа-нагревание, вызывая цепную реакцию термоядерного синтеза.
