Использование 192 лазеров позволило достичь температуры, в три раза превышающей температуру в центре Солнца, что привело к образованию горячей плазмы. Этот результат является важным этапом в разработке технологии самоподдерживающейся термоядерной энергии.
Управляемый термоядерный синтез предполагает использование энергии, выделяющейся в процессе соединения более легких атомных ядер в более тяжелые. Так, при столкновении атомов водорода и образовании гелия, аналогично процессам, происходящим на Солнце.
Для сближения ядер водорода требуется значительное количество энергии. Это достигается в так называемой горящей плазме ( англ. burning plasma) сами реакции синтеза выступают основным источником нагрева, необходимого для поддержания и распространения реакции. Поэтому получение горящей плазмы — один из ключевых шагов к производству почти полностью экологически чистой термоядерной энергии.
В новой статье исследователи из NIF (англ. Ученые Национального объекта инициирования (National Ignition Facility) в Ливерморской национальной лаборатории достигли термоядерной реакции, которая на короткое время поддерживалась без внешнего воздействия. Для этого был использован лазерный комплекс, способный генерировать до 1,9 мегаджоуля энергии в каждом импульсе, с пиковой мощностью до 500 тераватт.
В небольшую капсулу было помещено несколько миллиграммов тритий-дейтериевого топлива — смеси двух тяжелых изотопов водорода. На топливо было направлено 192 лазера, которые нагрели его до температуры около 100 миллионов градусов, создавая давление, в полтора раза превышающее давление внутри Солнца. Благодаря этому ученым удалось создать горячую плазму на триллионную долю секунды, чего оказалось достаточно для признания эксперимента успешным.
Несмотря на это, имеющегося объема энергии пока недостаточно для инициирования реакции, однако исследователи полагают, что находятся на пути к следующему этапу. После того как топливо сможет поддерживать реакцию самостоятельно, оно будет генерировать значительно больше энергии, необходимой для первоначального запуска.
По мнению одного из соавторов исследования, Омара Харрикейна, полученные результаты представляют научный интерес ( Omar Hurricane), главный научный сотрудник Ливерморской лаборатории. По мнению ученого, до практического применения термоядерного синтеза в качестве источника энергии потребуется еще немало времени — вероятно, десятилетия.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature.