В декабре 2022 года ученые из Ливерморской национальной лаборатории успешно провели эксперимент по термоядерному синтезу на установке NIF. Они впервые достигли самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза, которая произвела больше энергии, чем было затрачено на ее запуск. Однако научное сообщество с осторожностью отнеслось к результатам и потребовались дополнительные исследования в течение года, чтобы подтвердить выводы ученых. Только недавно ученые подтвердили, что термоядерный синтез с использованием лазеров является рабочим процессом.
Эксперты оценили пять научных работ, представленных учеными LLNL для публикации в престижном научном журнале Physical Review Letters. Выкладки ученых были проверены независимыми специалистами, и все расчеты сошлись. В историческом эксперименте, проведенном в начале декабря 2022 года, на капсулу с термоядерным топливом была подана энергия 2,05 мегаджоулей, а получено было 3,15 мегаджоулей — что примерно в 1,5 раза превышает затраченную энергию. Ученые работали над достижением этой цели около 50 лет, и это можно считать важным шагом в развитии технологии термоядерного синтеза.
В середине 2023 года ученые провели еще один эксперимент с улучшением капсулы и условий проведения, что позволило получить еще лучшие результаты: 3,88 мегаджоуля энергии на выходе при той же входной энергии. Это стало самым высоким достижением в области инерциального термоядерного синтеза на сегодняшний день. В ходе эксперимента 192 мощных лазера были сфокусированы на капсуле со смесью дейтерия и трития массой 220 микрограмм. Под воздействием лазеров вокруг топлива создавалось давление до 600 миллиардов атмосфер и температура достигала 151 миллиона градусов Цельсия. Это привело к запуску реакции термоядерного синтеза, в ходе которой атомы водорода объединялись и выделяли энергию, образуя атомы гелия и нейтроны.
О практической ценности данного исследования говорить пока рано. Однако, важно отметить, что в ходе эксперимента было получено больше энергии, чем затрачено на запуск и поддержку работы лазеров. Основным результатом является подтверждение работоспособности инерциального метода термоядерного синтеза, что может стать основой для создания управляемых термоядерных реакторов в будущем.
Научные работы, опубликованные в журнале Physical Review Letters, можно найти по следующим ссылкам:
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.065102
- https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.109.025204
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.065103
- https://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.109.025203
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.065104
По материалам 3dnews
