Фізікі тлумачаць, што будзе далей пасля прарыву ў тэрмаядзерным сінтэзе

У лістападзе даследчыкі з Lawrence Livermore National Laboratory выявілі, што новая ўстаноўка дазваляе ўтрая павялічыць выхад энергіі кантраляванай тэрмаядзернай рэакцыі. Праблема тады была ў тым, што гэтай энергіі ўсё адно было недастаткова, бо трацілася яе болей, чым атрымлівалася.

І вось 5 снежня навукоўцы з той жа Lawrence Livermore National Laboratory ў Каліфорніі здзейснілі прарыў, які называюць сапраўднай вяхой у развіцці чалавецтва і якога навукоўцы спрабавалі дасягнуць дзесяцігоддзямі.

У 1:03 раніцы 5 снежня NIF (National Ignition Facility — найбуйнейшы і самы магутны лазер з існуючых у свеце) выпусціў 192 лазерныя прамяні ў малюсенькую цэль, напоўненую палівам. Пасля гэтага, упершыню ў гісторыі, атрымалася кантраляваная тэрмаядзерная рэакцыя, з якой выйшла больш энергіі з дапамогай ядзернага сінтэзу, чым колькасць лазернай энергіі, якую патрацілі на запуск рэакцыі, паведамляе The Verge.

«Я расплакалася і пачала скакаць […]», — распавяла пра свае эмоцыі, калі яна даведалася пра навіну, Тэмі Ма, фізік-плазменнік з NIF.

Праводзячы тэрмаядзерныя рэакцыі ў лабараторыі, Ма і яе калегі па сутнасці рэканструююць працэс, які адбываецца ў зорках. І аднойчы — хаця, напэўна, да гэтага моманту пройдуць яшчэ дзесяцігоддзі — гэты працэс можа забяспечыць наш свет чыстай, тэарэтычна бязмежнай энергіяй.

«Мы павінны стварыць многія асноўныя тэхналогіі, на аснове якіх у будучыні будуць працаваць тэрмаядзерныя электрастанцыі, — кажа Ма. — Прылады павінны стаць больш танныя, масавыя, трывалыя і якасныя. Патрэбныя лазеры, якія могуць працаваць з высокай частатой паўтарэння. Лазер NIF страляе толькі раз на чатыры-восем гадзін або каля таго. А лазер у тэрмаядзернай электрастанцыі мае страляць 10 разоў у секунду ці больш».

Урад ЗША фінансуе даследаванні тэрмаядзернай энергіі з 1950-х гадоў. Розныя краіны свету патрацілі на пошук тэрмаядзерных рашэнняў дзясяткі мільярдаў даляраў. Да канца мінулага года навукоўцы з Аб'яднанага еўрапейскага тора (JET) у Вялікабрытаніі згенеравалі рэкордныя 59 мегаджоўляў энергіі ад ядзернага сінтэзу. Вялікая праблема заключаецца ў тым, што дагэтуль ядзерны сінтэз у лабараторыях генераваў менш энергіі, чым патрабавалася для запуску працэсу тэрмаядзернай рэакцыі.

Гэта ключавая вяха, але навукоўцам яшчэ ёсць што ўдасканальваць. Прарыву ўдалося дасягнуць дзякуючы выкарыстанню лазерных тэхналогій, але яны самі сабою яшчэ даволі неэфектыўныя. Тым не менш, у ходзе эксперыменту ўдалося выпрацаваць 3,15 мегаджоўля энергіі, што прыкладна на 50 працэнтаў больш, чым тыя 2,05 мегаджоўля, якія лазеры патрацілі для запуску рэакцыі.

Лазеры — не адзіны спосаб запуску тэрмаядзернага сінтэзу. Існуюць, у тым ліку ў JET, тараідальныя ўстаноўкі для магнітнага ўтрымання плазмы, якія называюцца Tokamak. Але сучасныя лазеры больш эфектыўныя, чым NIF, а ў будучыні навукоўцы, магчыма, будуць выкарыстоўваць і новыя іншыя тэхналогіі.

«[Вынік] паказвае, што гэта можна рэалізаваць. Пераадоленне гэтага парога дазваляе пачаць працаваць над лепшымі, больш эфектыўнымі лазерамі, лепшымі ўстаноўкамі для ўтрымання плазмы і гэтак далей, — сказаў на прэс-канферэнцыі Кім Будзіл, дырэктар Lawrence Livermore National Laboratory. — Нам трэба, каб прыватны сектар таксама пачаў інвеставаць у нашы распрацоўкі. Добра, што гэты прарыў быў прафінансаваны з дзяржаўнага бюджэту ЗША, але ўсе крокі, якія мы зробім і якія неабходныя, каб вывесці гэтыя тэхналогіі на камерцыйны ўзровень, па-ранейшаму запатрабуюць даследаванняў як у дзяржаўных, так і ў прыватных даследчых цэнтрах».

• 171
• 8
• 12
• 20
• 16
• 29