Министерство энергетики США сообщает о первом в истории достижении термоядерного зажигания

398

Во вторник (13 декабря) Министерство энергетики США объявило о первом в истории достижении термоядерного зажигания (воспламенения).  

Термоядерное зажигание — это точка, в которой реакция ядерного синтеза становится самоподдерживающейся. Это происходит, когда энергия, выделяемая реакциями термоядерного синтеза, нагревает массу топлива быстрее, чем различные механизмы потерь охлаждают ее.

В процессе термоядерного синтеза два легких ядра объединяются в одно более тяжелое ядро, высвобождая большое количество энергии. Именно это было достигнуто – впервые в лабораторных условиях – 5 декабря в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса Министерства энергетики США (LLNL).

В тот день ученые использовали 192 лазерных луча, чтобы доставить в общей сложности 2,05 мегаджоуля (МДж) энергии к таблетке криогенного топлива, которая, в свою очередь, произвела 3,15 МДж энергии синтеза.

Другими словами, реакция синтеза произвела больше энергии, чем количество, которое было использовано для ее запуска.

Еще в 1960-х годах ученые LLNL выдвинули гипотезу о том, что лазеры можно использовать для индукции термоядерного синтеза в лабораторных условиях.

Они приступили к созданию серии все более мощных лазерных систем, кульминацией которых стало создание так называемой Национальной установки зажигания (NIF), которая использовалась в этом месяце для термоядерного эксперимента.

Расположенный в Ливерморе, NIF размером со стадион является самой большой и мощной лазерной системой в мире. Он использует мощные лазерные лучи для создания температуры и давления, воспроизводящих температуру и давление в ядрах звезд.

Целевая камера LLNL
Основная камера LLNL

Зажигание не следует путать с безубыточностью, аналогичной концепцией, которая сравнивает общую выделяемую энергию с энергией, используемой для нагрева топлива. Ключевое отличие заключается в том, что безубыточность игнорирует потери в окружающую среду, которые не способствуют нагреву топлива и, следовательно, не способны сделать реакцию самоподдерживающейся.

Безубыточность является важной целью в области термоядерной энергии, но зажигание необходимо для практического производства энергии.

«Это знаменательное достижение для исследователей и сотрудников Национального центра по воспламенению, посвятивших свою карьеру тому, чтобы термоядерное зажигание стало реальностью, и эта веха, несомненно, повлечет за собой еще больше открытий», — сказала министр энергетики США Дженнифер Грэнхольм.

«Стремление к воспламенению термоядерного синтеза в лаборатории — одна из самых значительных научных задач, когда-либо решаемых человечеством, и ее достижение — это триумф науки, техники и, прежде всего, людей», — сказал директор LLNL доктор Ким Будил.

Источник LLNL
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии