В течение многих лет ученые пытались воспроизвести тип ядерного синтеза, который происходит естественным образом в звездах в лабораториях здесь на Земле, чтобы разработать чистый и почти безграничный источник энергии. На этой неделе две разные исследовательские группы сообщают о значительных успехах в достижении зажигания по инерционному термоядерному синтезу - стратегии нагрева и сжатия топлива, которая может позволить ученым использовать интенсивную энергию ядерного синтеза. Одна команда использовала массивную лазерную систему для проверки возможности разогрева тяжелых атомов водорода. Вторая команда использовала гигантский левитирующий магнит, чтобы довести вещество до чрезвычайно высокой плотности - необходимый шаг для ядерного синтеза.
В отличие от ядерного деления, при котором атомы разрываются, выделяя энергию и высокорадиоактивные побочные продукты, термоядерный синтез включает в себя создание огромного давления или «сжатие» двух тяжелых атомов водорода, называемых дейтерием и тритием, для их плавления. Это производит безвредный гелий и огромное количество энергии.
В недавних экспериментах в Национальном центре зажигания в Ливерморе, штат Калифорния, использовалась массивная лазерная система размером с три футбольных поля. Зигфрид Гленцер и его команда направили 192 мощных лазерных луча на небольшую капсулу - размер, необходимый для хранения смеси дейтерия и трития, которая при взрыве может вызвать горение плазмы синтеза и излияние полезной энергии. Исследователи нагрели капсулу до 3,3 миллиона Кельвинов, и тем самым проложили путь к следующему большому шагу: зажиганию и взрыву наполненной топливом капсулы.
Во втором докладе, опубликованном ранее на этой неделе, исследователи использовали эксперимент с левитированным диполем, или LDX, и подвесили гигантский пончик в форме магнита весом около полтонны в воздухе, используя электромагнитное поле. Исследователи использовали магнит, чтобы контролировать движение чрезвычайно горячего газа заряженных частиц, называемого плазмой, содержащейся в его внешней камере.
Пончик-магнит создает турбулентность, называемую «защемлением», которая заставляет плазму конденсироваться, а не распространяться, что обычно происходит с турбулентностью. Это первый раз, когда «защемление» было создано в лаборатории. Это было замечено в плазме в магнитных полях Земли и Юпитера.
Ученые считают, что для достижения уровня плотности, необходимого для синтеза, необходимо будет построить гораздо больший LDX.
Бумага: Симметричные инерционные конфузионные имплозии при сверхвысоких лазерных энергиях
Источники: Журнал Наука, LiveScience
