Физики из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIH) в США сделали важный шаг к созданию искусственного Солнца.
Как сообщает Inc., а прошлой неделе единственный выстрел лазера запустил термоядерный взрыв и произвел в 8 раз больше энергии, чем когда-либо удавалось достичь в этом комплексе, — 1,35 мДж. Это примерно 70% энергии, которую лазер потратил на зажигание.
«После многих лет 3% зажигания это в высшей мере поразительно!» — сказал Марк Херрманн, глава термоядерной программы в Ливерморской национальной лаборатории.
В NIH изучают метод управляемого термоядерного синтеза, цель которого — направить в топливо мощный лазерный импульс, который нагреет его и приведет к реакции.
На территории комплекса размещены 192 мощных лазера, направленных в одну точку в центре рабочей камеры. Ученые помещают капсулу с топливом из изотопов водорода дейтерия и трития диаметром несколько миллиметров в фокус и поджигают. При температуре свыше 3 млн градусов топливо превращается в облако плазмы, а ударная волна сжимает его в точку диаметром с человеческий волос. В этот момент начинается слияние атомов водорода с синтезом атомов гелия и высвобождается колоссальный объем энергии.
В 2009 году импульсы генерировали лишь 1 кДж энергии каждый. В прошлом году ученые NIH добились 100 кДж, а в начале 2021 года, объединив несколько лазеров, 170 кДж. Этот успех показал, что физикам наконец удалось создать «горящую плазму», в которой термоядерная реакция сама выделяет тепло для дальнейшей реакции. Наконец, 8 августа лазерный выстрел сгенерировал 1,35 мДж.
Ученым еще предстоит установить, что именно вызвало восьмикратное увеличение выброса энергии. Возможно, причина в улучшении конструкции оболочки, в которой содержится капсула с топливом, или в более точном наведении лазера.
В теории управляемый термоядерный синтез сможет обеспечить человечество практически неисчерпаемым объемом достаточно экологичной энергии за счет поддержания процесса по слиянию ядер легких элементов в более тяжелые. Аналогичные реакции происходят в недрах звезд.
