Энергия термоядерного синтеза превысила поглощенную

Эффективность термоядерного синтеза в экспериментах NIF. Красным отмечена часть, полученная в результате самонагревания.
Эффективность термоядерного синтеза в экспериментах NIF. Красным отмечена часть, полученная в результате самонагревания.

Ученым Ливерморской национальной лаборатории удалось провести термоядерный синтез, в котором выделенная топливом энергия превзошла поглощенную. Результаты экспериментов, проведенных в Национальном комплексе зажигания (NIF) в августе, сентябре и ноябре 2013 года, публикует Nature. Кратко предыстории работы посвящена редакционная статья.

Выделенная при термоядерном синтезе энергия в среднем в полтора раза превышала энергию, поглощенную топливом. Наиболее эффективно реакция прошла в ходе трех последних экспериментов, проведенных 13 августа, 13 сентября и 13 ноября 2013 года (о результатах первого эксперимента ученые сообщали еще летом).

В ходе последнего эксперимента уровень выделявшейся энергии достиг максимального значения — 17 килоджоулей. Топливо при этом поглотило не более 10 килоджоулей. Однако, следует иметь в виду, что поглощенная энергия составляет лишь малую (менее процента) долю энергии, затраченной на лазерный импульс, с помощью которого ученые пытаются инициировать термоядерный синтез.

Ключевой параметр реакции, который определяет возможность зажигания, — так называемый критерий Лоусона, — достиг в ходе эксперимента половины того значения, которое необходимо для «зажигания», то есть для того, чтобы реакция стала самоподдерживающейся. Это, по словам ученых, существенно лучше, чем они ожидали получить при математическом моделировании эксперимента.

Термоядерный синтез становится возможным при удержании достаточно большого количества взаимодействующих ядер в небольшом пространстве достаточно длительное время. Для достижения этой «концентрации» существует две принципиальные стратегии: использовать низкое давление длительное время или высокое давление при коротком импульсе. Первая стратегия используется в токамаках, в том числе строящемся реакторе ITER, вторая, инерциальная, применяется в установке NIF, где дейтериево-тритиевое топливо сжимают мощным синхронным импульсом 192 лазеров.

Первые эксперименты, проведенные на NIF после постройки в 2009 году, не увенчались успехом. Ученые столкнулись с тем, что из-за нестабильности топливной оболочки достичь нужных значений критерия Лоусона не удавалось. В данном исследовании авторы применили новый подход к наращиванию лазерного импульса (high-foot), который делает сжатие топлива гораздо стабильнее. Он, однако, имеет собственные ограничения, связанные с достижением давления. Таким образом, удастся ли довести на NIF термоядерную реакцию до «зажигания» этим методом, до сих пор непонятно.

Поправки:

В материале «Энергия термоядерного синтеза превысила поглощенную» была обнаружена и исправлена ошибка. В тексте указано, что возможность зажигания при термоядерной реакции определяется критерием Лоуренса, в действительности она определяется критерием Лоусона.

«Лента.ру» приносит свои извинения читателям.

подписатьсяОбсудить
00:02 27 июля 2016
Индийская богиня Кали — воплощение природных сил, а также созидания и разрушения.

Батька Лука

Кем был загадочный прародитель всего живого на Земле
Максим Ликсутов«Нельзя купить машину, если у вас нет парковочного места»
Максим Ликсутов о перспективах развития дорожно-транспортной системы Москвы
Молочные берега
Кто живет в кондоминиуме Сердюкова и Васильевой: расследование «Ленты.ру»
Опять задержка...
Невыплаты зарплат становятся основной причиной протестных акций
Владимир Путин во время рабочей поездки в Тверскую областьКлюква времен перестановок
Чем занимался Путин, отправляя в отставку губернаторов и полпредов
Метры у метро
Московские новостройки, рядом с которыми скоро откроют станции подземки
Тиснули на славу
Как выглядит первое в мире здание, напечатанное на 3D-принтере
Вот это номер!
«Тайный арендатор» в многофункциональном комплексе «Ханой-Москва»
Жить стало веселее
Новая редакция «сталинского рая» на ВДНХ
Любовь по залету
Аэропорты мира, которые не захочется посещать добровольно
Rolling Acres Огайо, СШАЗакрыто навсегда
Как выглядят торговые центры-«призраки», потерявшие покупателей