Физики на доли секунды зажгли искусственное Солнце

Физикам из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Ливерморе (США) удалось создать горящую плазму — топливо для ядерного синтеза. В журнале Nature сообщается, что ученые сумели получить рекордную в области инерционного синтеза энергию. По мнению специалистов, достигнутый результат максимально приближает их к созданию самоподдерживающейся термоядерной реакции.

Спрос на энергию, безопасную доля окружающей среды, будет расти, поэтому ученые возлагают большие надежды на ядерный синтез. По сути, задача исследователей сводится к тому, чтобы скопировать "технологию работы звезды". Так, источником энергии Солнца является термоядерный синтез водорода в гелий, который идет под действием гравитации при температуре около 15 миллионов градусов по Цельсию.

Различные исследовательские группы по всему миру пытаются путем синтеза ядер водорода зажечь Солнце на Земле. Если хоть один проект увенчается успехом, то, согласно задумке, появится неиссякаемый источник энергии. Большой шаг на пути к этому успеху сделала международная группа исследователей из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса.

Для своих экспериментов команда под руководством Алекса Зилстры использовала самую мощную в мире лазерную систему, размер которой сопоставим с тремя футбольными полями.

Суть процесса в следующем: в рабочую камеру помещается крохотная капсула из изотопов водорода дейтерия и трития. 192 лазерных луча нагревают внутреннюю часть капсулы размером в несколько миллиметров. При таком лазерном импульсе достигается давление около 100 миллиардов бар и температура 100 миллионов градусов (в центре Солнца температура всего 15 миллионов градусов). Высокое давление и очень высокая температура приводят к синтезу ядер гелия из ядер дейтерия и трития. Именно в этот момент и начинается термоядерная реакция, сопровождающаяся выделением огромных объемов энергии. Все это происходит за доли секунды (авторы работы не дают информации, как долго горела плазма).

"После того, как эта статья была завершена, — говорят физики, — в ходе нового эксперимента 8 августа 2021 года была зафиксирована мощность термоядерного синтеза около 1,35 мегаджоулей". Это составляет около 70% от общего количества энергии, затраченного на запуск термоядерной реакции.

Большинство исследователей термоядерного синтеза уверены: ближайшее будущее будет принадлежать термоядерной энергетике, в основе которой лежат реакции синтеза изотопов водорода дейтерия и трития. Если и другие проекты физиков увенчаются успехом, то в ближайшие десятилетия на Земле вспыхнет искусственное Солнце.