Лазерный термояд?

Александр Гурьянов

Идею получать энергию слиянием ядер легких химических элементов, то есть путем термоядерного синтеза, физики попытались реализовать еще в середине прошлого века, сразу после создания водородной бомбы. Тогда даже предлагали проекты электростанций, работающих на серийных взрывах маленьких бомб, которые нагревают водяной пар под высоким давлением. В новом источнике энергии горючим должны служить тяжелые водородные изотопы — дейтерий и тритий.

Непрерывно работающий источник термоядерной энергии предполагали создать за счет реакции синтеза в высокотемпературной водородной плазме, удерживаемой магнитным полем. Первые варианты этих схем рассчитывали в СССР еще академики М.А. Лаврентьев, А.Д. Сахаров, И.Е. Тамм. Они же предложили самую привлекательную из них реализовать в проекте реактора типа токамак (тороидальная камера с магнитными катушками). Однако экспериментаторам всегда что-то мешало зажечь термоядерную реакцию. Многие десятилетия им казалось, что до успеха рукой подать. Кажется и сейчас.

Правда, некоторые теоретики стали высказывать сомнения, что проведение чистой термоядерной реакции возможно в принципе. Но работы в сверхдержавах шли полным ходом. Токамак стал центральной частью Международного термоядерного реактора, который строят на юге Франции, в Кадараше, при участии России. Однако неустойчивость плазмы в магнитном поле, которая постоянно норовит налипнуть на стенки реактора, не дает ученым запустить в нем самоподдерживающуюся реакцию с непрерывным выходом энергии.

Однако физики исследуют альтернативные пути. Один из них, которому более полувека, появился после рождения лазеров. Тогда-то и возникла идея использовать их короткие импульсы, чтобы равномерно со всех сторон облучить крошечный шарик с ядерным горючим. Из-за одновременного удара многих лазеров шарик сильно сожмется и нагреется. Это так называемая имплозия, взрыв внутрь, которая позволит извлечь термоядерную энергию горючего.

Самая большая лазерная установка под названием National Ignition Facility (Национальный комплекс зажигания) построена в лаборатории им. Лоуренса в калифорнийском городе Ливермор. Это 192 канала ультрафиолетового лазерного излучения, рожденного одним иттербиевым оптоволоконным лазером и многократно преобразованного и усиленного. Лазерный импульс сжимает миллиметровую в диаметре мишень с горючим до давлений 300 миллиардов атмосфер и разогревает ее до 100 миллионов градусов.

Год назад физикам удалось инициировать термоядерную реакцию в мишени, однако ее энергетический выход составил лишь десятки процентов от направленной к мишени энергии лазеров. А 13 декабря прошлого года ученые официально объявили, что добились полуторакратного превышения выходной энергии над вложенной (3,15 против 2,05 МДж). Сообщается, что из-за неожиданно большого выхода энергии часть оборудования вышла из строя.

Эта новость взбудоражила научную общественность. Правда, профессионалам оценить достижение пока трудно, информация скупа и сбивчива. Это в основном хвалебные оценки профессоров американских и английских университетов да сообщения прессы с правительственных брифингов. Желающие легко найдут их на ютубе. Удалось ли ученым сделать решающий шаг к получению неисчерпаемой и экологически чистой энергии для человечества или это была пиар акция нынешней администрации, мы скоро узнаем.


University of California

Разные разности
Пингвины во сне
Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Би...
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.