Международная группа ученых создала новую методику, которая позволяет провести термоядерную реакцию и получить энергии больше, чем было закачано в топливо, пишет журнал Naked Science. Подробная статья, посвященная технологическому прорыву, опубликована в журнале >Nature.
При помощи самых мощных лазеров NIF (National Ignition Facility) американской Ливерморской национальной лаборатории ученые впервые смогли получить от управляемой реакции термоядерного синтеза чуть больше энергии, чем было поглощено топливом. И хотя разница составила символический 1%, это событие стало очень важным, поскольку доказало возможность обретения практически неиссякаемого источника энергии.
"Нам еще многое предстоит сделать и решить множество физических проблем, прежде чем мы сможем добраться до главной нашей цели - самоподдерживающейся термоядерной реакции. Наша команда работает над решением всех этих вопросов, и это является именно тем, с чем мы лучше всего умеем справляться", - заявил один из участников проекта Омар Харрикейн.
Ученым удалось добиться столь выдающегося результата благодаря новой технологии запуска реакции. Основной момент новой методики заключается в специальной капсуле размером с горошину (создатели назвали ее хольраум), состоящей из двух слоев золота и других металлов - туда помещается смесь дейтерия и трития. Капсула выступает в качестве пресса, сжимающего топливо при запуске и во время течения реакции. В результате альфа-частицы, возникающие при слиянии трития и дейтерия, начинают терять энергию внутри капсулы. Это разогревает топливо и усиливает реакцию. Для запуска этого процесса требуется сильный лазерный импульс, энергия и мощность которого меняются так, что внутри капсулы появляются пучки рентгеновских лучей, сжимающих топливо.
Эта технология может быть использована для запуска полноценной термоядерной реакции, но сперва необходимо решить еще две задачи. Существующие лазеры обладают относительно малой мощностью, а оболочка хольраума во время запуска реакции неравномерно поглощает энергию и нагревается до огромных температур.
Во время ядерной реакции энергия выделяется в результате распада очень тяжелых атомных ядер, например, ядер урана. При термоядерном синтезе энергия образуется в результате слияния легких ядер, например, водорода. Именно такие реакции происходят в недрах звезд.