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.

«Пройтись по Европе маршем, девок пощупать и вернуться»
Ямальский депутат называет бундестаг городом, ищет заговоры и запрещает книги
Смеяться грешно
Кто надрывает животы на концертах Петросяна: беспощадный репортаж из преисподней
«Молодые люди не помнят, что происходило в 90-х»
Главные цитаты из большой пресс-конференции Путина
Чёрт-те что!
Если бы спорткары вдруг превратились во внедорожники — как бы они выглядели
Чудо-Judo
Вспоминаем молодежный трансформер Nissan Judo, о котором все забыли
Poloвинка
Поездка на передней части будущего седана VW Polo для России
8 лимузинов, появление на свет которых сложно оправдать
Большие, длинные и чрезвычайно бесполезные
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей