Люди, интересующиеся наукой, вероятно, устали от обещаний «светлого термоядерного будущего» — бесконечной, чистой и дешевой энергии, которая все никак не приходит в электросеть. Несмотря на это, фантастически дорогие исследования в этой области ведут все страны, у которых есть такая возможность. Разгадка проста: «мирный термояд» превратился в гонку вооружений, только от науки. Новое достижение американских ученых показывает, насколько это соревнование близко к своим военным корням.
Во вторник, 13 декабря, Министерство энергетики США (DOE) сообщило прессе поистине сенсационное известиеАмериканские физики добились управляемой термоядерной реакции: плазма нагревается сама за счёт синтеза.
За последние полвека к такому результату подошли лишь немногие исследовательские группы, но превзойти этот рубеж удалось только сейчас. С точки зрения развития термоядерной энергетики это огромный шаг вперёд.
5 декабря в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций провели рекордный эксперимент. National Ignition Facility, NIFТопливная «таблетка» с дейтерием и тритием выделила 2,05 мегаджоуля энергии, а взрыв, последовавший за этим, дал 3,15 мегаджоуля. Параметр определяет соотношение между затраченной на создание плазмы энергией и полученной от нее энергией. QВ данном случае показатель превзошел 1,5. Ранее наибольшим значением являлось… Q было 0,7, и его тоже достигли на NIF.
Важно уточнить: впечатляющий результат американских физиков — прорыв только в рамках эксперимента. breakeven) к «зажиганию» (ignitionДля практического использования термоядерной реакции в энергетике необходим устойчивый процесс сгорания. burning plasma). Более того, NIFЭто не реактор, а весьма специфичный научный прибор, поэтому его «зажигание» оценивается только с научной стороны.
В инженерном плане эксперимент представлял собой QВ разы меньше единицы, мягко говоря. Для зарядки «таблетки» с топливом (хольраум) чуть более чем двумя мегаджоулями все 192 лазера комплекса поглотили 322 мегаджоуля энергии. Проблема в том, что перед NIFЭто устройство не предназначено для производства электричества, оно неэффективно для этих целей. Однако позволяет в мельчайших подробностях изучать реакции синтеза.
В будущих экспериментах сотрудники Национального комплекса лазерных термоядерных реакций попытаются воспроизвести «зажигание». Результаты будут изложены в научной статье для публикации в рецензируемом журнале. Пока исследователи представили анонс достижения и некоторые детали, нуждающиеся в дополнительной проверке.
Интересно, что для термоядерной энергетики этот результат, вероятно, окажется не столь веским. Вдохновение у других научных групп во всём мире может быть обеспечено.
Для военных это настоящее открытие: возможность проводить опыты с точной имитацией процесса детонации водородной бомбы. Данная особенность является одним из главных предназначений. NIFСодействие Министерству обороны США в усовершенствовании термоядерного оружия.
О национальном комплексе лазерных термоядерных реакций и о его развитии. Naked ScienceрассказывалВ новости рассказано об экспериментах, без которых рекордный результат не был бы достигнут. Вначале планировалось выполнить «зажигание» в первой кампании комплекса — до 2012 года. Однако возникли многочисленные фундаментальные трудности, преодоление которых заняло десять лет совершенствования технологии и оборудования.