17 декабря 2022 
adminGWP 
В кoнцe 2022 гoдa — 13 дeкaбря — исслeдoвaтeли тeрмoядeрнoгo синтeзa в Ливeрмoрскoй нaциoнaльнoй лaбoрaтoрии oбъявили o дoстижeнии дoлгoждaннoгo этaпa приручeния этoгo типa энeргии. Впeрвыe тeрмoядeрнaя рeaкция прoизвeлa бoльшe энeргии, чeм былo зaтрaчeнo нa ee пoддeржaниe.
Нoвый экспeримeнт нa aмeрикaнскoй лaзeрнoй устaнoвкe NIF (National Ignition Facility — мoжнo пeрeвeсти кaк «Нaциoнaльнaя устaнoвкa зaжигaния»), o кoтoрoм автор услышaли в тoт втoрник, — этo всего лишь нoвый шaг нa oчeнь дoлгoм и труднoм пути.
Прeдстaвьтe сeбe устaнoвку рaзмeрoм в три футбoльныx полина: длиной 200 м, шириной 85 м и высотой 35 м. В нее входят 192 лазера с размером пучков в выходе 40х40 см. Кончено эти пучки фокусируются в центре вакуумной камеры диаметром 10 м. Они направлены вглубь цилиндра длиной 1 см и диаметром 6 мм. Подле поглощении лазерных импульсов стенками цилиндра создается высокая густота рентгеновского излучения среди. И уже оно облучает капсулу диаметром 2 мм, в глубине которой наморожен сморозь из водород-тритиевой смеси около температуре слабина 260 °C. Следовать счет пары материала оболочки облатка за миллиардные доли секунды сжимается в 1000 единовременно и разогревается после температур, близ которых начинают мелькать термоядерные реакции (сильнее 100 млн °C.)
Концепция, что с через лазера в импульсном режиме есть получить термоядерное возжигание, была формулирована уже в 1962 году. Первая опубликование об этом была в Советском Союзе, ее авторами были Николаша Басов (в лад, его сто лет отмечали 14 декабря) и Олеся Крохин.
Ранее к концу 80-х годов было прямо: для того ради зажечь капсулу, наполненную изотоп-тритиевым топливом, необходимо огромная активность порядка 10 мегаджоулей (106 Джоулей) в рентгеновском диапазоне излучения. И как-нибуд в конце 80-х – начале 90-х годов в США решили сочинять лазерную установку NIF, в таком случае американцы хотели создавать ее с энергией в 10 мегаджоулей. А конгресс денег отнюдь не выделил. И после этого инициаторы пойдемте, можно уронить, на авантюру. Они сказали: что (а что слышалось птиц!) денег дадите, сверху столько и сделаем. В результате редакция установки NIF включал в себя 192 лазерных канала с общей энергией в 2 МДж.
Устремленность строилась хоть волком вой, несколько в одно прекрасное время переносились даты запуска, менялась директива менеджеров, было готово несколько принципиальных ошибок, которые удорожали цель, но серьезно то, аюшки? в 2009 году произошел старт. По планам научного сообщества Ливерморской национальной лаборатории, в 2012 году они должны были окрылить мишень. Предполагалось, фигли удастся выцарапать энергию получай уровне 5 МДж.
А ожидания отнюдь не оправдались, и 2012-й стал годом колоссального разочарования. Лазер генерировал энергию в размере 1,8 МДж, однако до мишени «долетало» как 10 килоджоулей, питание где-ведь терялась после дороге, и сии 10 КДж по времени сжатия и разогрева мишени выдавали общей сложности 1 Кдж энергии. Термоядерный целостность выдал энергии в 10 как-то меньше, нежели было затрачено. Сие было несчастие — до того серьезное, что же конгресс США предполагал створить весь цель.
Установку посчастливилось отстоять: вмешались военные, и с сего времени началась вещь методическая и кропотливая, возьми грани технологических возможностей. С 2012 по части 2018 годочек удалось зажечь энергию импульса с 1,8 давно 2,15 МДж. Сие, казалось бы, в обрез — но из-за такими цифрами стояла колоссальная упражнение.
Первые актив появились уж в 2013 году. Были нащупаны пути решения главной проблемы данного эксперимента, которая заключалась в необходимости предоставить абсолютно равномерное влияние света нате мишень.
Мерцание может жать: это уже в начале ХХ века обнаружил российский физик П.Н. Лебедев, кардинальный директор ФИАН, симпатия тогда делал уникальные эксперименты, так чтоб померить без мала неощутимое принуждение света. А вследствие 50 парение в термоядерной бомбе рентгеновское источение уже сжимало материал до плотности, превышающей коренастость твердого тела. А свет надобно сжимать сущность однородно и симметрично.
Наступает 2021 годок, ставятся три эксперимента, и в последнем изо них, августовском, удается около энергии лазера 1,85 МДж унаследовать на выходе 1,3 МДж, в таком случае есть 70% через затраченной.
Всё последующий годочек ушел возьми анализ причин сего результата. В ходе экспериментов варьировалось больше десяти параметров излучения, и экой из них сработал держи успешный ответ, было мудрено. Но первостепенный вывод был сделан: плотно подошли к порогу зажигания. И старый и малый мировое научное экотон понимало, что-нибудь после завершения анализа надобно последовать нижеуказанный шаг. В выходе недурно было выхлопотать превышения совокупной энергии лазера, напротив это короче некий полурезультат.
И вишь в конце 2022 годы было сгенерировано 2,5 МДж энергии — едва 120% через затраченного лазером 2,1 МДж.
Полученные в ходе эксперимента цифры единаче будут уточняться, поэтому что многие системы диагностики нехитро не выдержали такого выброса энергии, однако это было и в 2021 году. Думаю, сие новый ступенька и даже новоиспеченный отсчет в истории мирового термояда. Историки науки будут барабанить: до и позже 13 декабря 2022 возраст.
Как бы ни желательно, но сие не финишная ленточка. Через блестящего результата эксперимента задолго. Ant. с проекта промышленного термоядерного реактора предстоит проштудировать огромный подступ, решив большое сумма научных и технических проблем. Исследование показал, будто получение энергии термоядерного синтеза к тому дело идет. Но сие лишь Вотан эксперимент, а нужно пока что разработать термоядерную электростанцию.
Тем безлюдный (=малолюдный) менее автор можем свидетельствовать, что потомки адама уверенно двигается к освоению термоядерной энергии. В свое п(р)ошедшее Менделеев говорил: пепелить нефть — полно равно, что-то топить ассигнациями. Может бытийствовать, лет сквозь сто солнечный) камень и нефть перестанут бытийствовать топливом и будут употребляться только (как) будто сырье в целях химической промышленности.
Пишущий эти строки — доктор физико-математических наук, шеф Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ
Соображение редакции может далеко не совпадать с мнением автора
Читайте вдобавок
Реклама
Категория: