Эксперты подтвердили революционный прорыв в термоядерном синтезе

В декабре 2022 года ученые из Ливерморской национальной лаборатории США в результате реакции термоядерного синтеза впервые получили больше энергии, чем потребовалось на ее запуск. Тогда 192 лазера направили в капсулу с изотопами дейтерия и трития энергию в 2,05 МДж, в результате чего высвободилось 3,15 МДж — 154% от затраченной. Революционное достижение потребовало тщательной проверки. И она спустя год пройдена — серия статей, подробно описывающих схему эксперимента, прошла экспертную оценку.

Прорыв подтвержден независимыми исследователями. Более того, в эксперименте 2023 года ученым лаборатории удалось получить уже 3,88 МДж энергии при тех же затратах в 2,05 МДж, то есть в 1,9 раза больше, чем было затрачено.

Термоядерный синтез может стать бесконечным и экологически чистым источником энергии, не создающим выбросов парниковых газов или радиоактивных отходов. На Земле методы ядерного синтеза базируются на применении тепла, поскольку нам не доступно гравитационное воздействие, сравнимое с солнечной массой.

В Ливерморской национальной лаборатории тепло передается посредством мощной вспышки света. В экспериментах используется золотая капсула с очень малым количеством дейтерия и трития (220 микрограмм), которая подвергается облучению 192 мощными лазерами. Это почти мгновенно повышает давление до 600 млрд атмосфер и температуру до 151 млн °C. В таких условиях, превышающих условия внутри Солнца, происходит взрыв топлива, при котором атомы дейтерия и трития соединяются в гелий и высвобождается огромное количество энергии.

В ходе революционного эксперимента в декабре 2022 года, лазеры направили в топливо энергию в 2,05 МДж, в результате чего высвободилось 3,15 МДж. Таким образом, в результате реакции было произведено в 1,5 раза больше энергии, чем было затрачено. В новых статьях подробно описывается прогресс, который сделал возможным достижение положительного энергетического баланса. Для достижения этого результата были внесены изменения в состав и объем топливной смеси, устранены дефекты в стенках капсулы, увеличена масса капсулы, увеличена энергия лазеров.

Преодоление так называемого порога воспламенения отметило начало новой эры исследований в области термоядерной энергии. Ученые продолжают улучшать свои методы, запуская более мощные лазеры и получая результаты с еще большим выходом энергии. В одном из недавних экспериментов Ливерморской национальной лаборатории, проведенных в 2023 году, удалось получить уже 3,88 МДж энергии при затратах энергии в 2,05 МДж. Это в 1,9 раза больше, чем затраченная энергия, и является самым высоким результатом на данный момент.

Однако достижение положительного баланса самой реакции не означает того же самого в отношении всей технологии. Для накачки лазеров в этих экспериментах используется огромное количество энергии: 500 трлн ватт или в тысячу раз больше мощности, чем производит национальная энергосистема США в любой момент времени. Лишь небольшая часть этой энергии превращается в лазерный импульс, бьющий по капсуле с дейтерием и тритием. Предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем реакции синтеза действительно начнут генерировать больше энергии, чем уходит на их запуск.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (6 votes)
Источник(и):

ХайТек+