Учёные сделали шаг к созданию энергии звёзд: прорыв в термоядерных исследованиях

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) объявили о достижениях в управлении термоядерным синтезом в Национальном комплексе лазерного зажигания (NIF). В рамках последних испытаний значительно увеличилась энергия, полученная в экспериментах. Учёные достигли сначала 5,2 мегаджоуля, а затем и 8,6 мегаджоуля выработанной энергии.

Эти достижения являются важным шагом вперед по сравнению с историческим экспериментом 2022 года, когда впервые была проведена контролируемая реакция синтеза, давшая больше энергии, чем потребовалось для её запуска. Тогда было выделено 3,15 мегаджоуля энергии при расходе лазеров в 2,05 мегаджоуля. Хотя данные результаты являются значительными, ещё не удалось добиться уровня, необходимого для передачи энергии в общую электросеть и покрытия потребления всей установки NIF. Например, первая успешная реакция с положительным балансом потребовала 300 мегаджоулей только для работы лазеров.

В NIF применяется метод инерциального удержания для стимулирования синтез-реакций. Горючая смесь, покрытая алмазом и помещенная в золотой цилиндр, закрепляется внутри вакуумной камеры диаметром 10 метров. Здесь её облучают 192 мощных лазерных луча. Под лучами цилиндр распадается, излучая рентгеновские импульсы, действующие на топливную гранулу. Вследствие этого алмазная оболочка гранулы получает столько энергии, что превращается в плазму, сжимающую внутрь находящийся дейтрий-тритиевый состав, что приводит к ядерному слиянию и высвобождению энергии.

Кроме инерциального удержания существует также метод магнитного удержания, который использует мощные сверхпроводящие магниты для создания и сохранения плазменного состояния. Хотя пока ни один эксперимент с магнитным удержанием не показал энергоположительного результата, несколько установок находятся в стадии создания с надеждой на достижение данной цели. Одновременно стартапы такие как Xcimer Energy и Focused Energy также ведут разработки в области инерциального удержания.

Хотя до практического применения управляемого термоядерного синтеза ещё далеко, эксперименты на NIF являются значимыми вехами, подтверждающими жизнеспособность направления и открывающими перспективы использования практически неисчерпаемого источника энергии.

Источник: iXBT