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
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...