Оказалось, что у ионов, которые подвергаются термоядерному синтезу, больше энергии, чем ожидалось. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics. Ученые из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (англ. NIF, National Ignition Facility) занимаются ядерным синтезом с 2009 года, используя массив из 192 лазеров для стрельбы высокоэнергетическими импульсами по топливной капсуле размером с шарикоподшипник.

Эта гранула топлива состоит из дейтерия и трития, и сильный нагрев заставляет отдельные атомы сливаться в гелий, высвобождая при этом огромное количество энергии.

Хотя горящая плазма существовала всего лишь наносекунды, ученые изучили ее. Анализ показал, что она ведет себя «странно», пишут ученые, а ионы в ней отличаются более высокой энергией, чем предполагали ученые.

«Это значит, что у ионов, которые подвергаются синтезу, больше энергии, чем ожидалось. Такое нельзя предсказать нормальными кодами радиационной гидродинамики», — объясняют ученые.

Авторы исследования сравнивают неожиданное, высокоэнергетическое поведение ионов с эффектом Доплера. Это изменение частоты и, соответственно, длины волны излучения, воспринимаемой наблюдателем, вследствие движения источника излучения относительно наблюдателя. Эффект назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера. Самый простой способ представить его — вспомнить, как по-разному звучит полицейская сирена, когда проезжает вдалеке и поблизости.

Авторы исследования объясняют, что необходимы более продвинутые симуляции, чтобы конкретизировать действующие процессы. Это даст ключевую информацию для дальнейшего проектирования термоядерных установок.