Чистый прирост энергии указывает на то, что технология может обеспечить богатую безуглеродную альтернативу ископаемому топливу.

По словам трёх человек, знакомых с предварительными результатами недавнего эксперимента, американские правительственные учёные совершили прорыв в поисках безграничной энергии с нулевым выбросом углерода, впервые добившись чистого прироста энергии в реакции термоядерного синтеза.

Физики с 1950-х годов пытаются использовать реакцию термоядерного синтеза, которая питает Солнце, но ни одна группа не смогла произвести больше энергии в результате реакции, чем она потребляет — веха, известная как чистый прирост энергии или целевой прирост, которая помогла бы доказать, что процесс может обеспечить надежную и изобильную альтернативу ископаемому топливу и традиционной ядерной энергии.

Со слов этих информаторов, федеральная Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса ввключающим бомбардировку крошечной гранулы водородной плазмы самым большим в мире лазером, за последние две недели добилась чистого прироста энергии в эксперименте по термоядерному синтезу.

Хотя многие ученые считают, что до создания термоядерных электростанций еще десятилетия, потенциал этой технологии трудно игнорировать. Реакции термоядерного синтеза не выделяют углерода, не производят долгоживущих радиоактивных отходов, а небольшая чашка водородного топлива теоретически могла бы питать дом в течение сотен лет.

Прорыв в США произошёл, когда мир столкнулся с высокими ценами на энергоносители и необходимостью быстро отказаться от сжигания ископаемого топлива,  чтобы не допустить повышения средней глобальной температуры до опасного уровня. Благодаря Закону о сокращении инфляции администрация Байдена выделяет почти 370 миллиардов долларов на новые субсидии для низкоуглеродной энергетики в попытке сократить выбросы и выиграть глобальную гонку за экологически чистые технологии нового поколения.

Реакция термоядерного синтеза на американском правительственном объекте произвела около 2,5 мегаджоулей энергии, что составляет около 120 процентов от 2,1 мегаджоулей энергии в лазерах, сказали люди, знакомые с результатами, добавив, что данные всё ещё анализируются.



Министерство энергетики США сообщило, что министр энергетики Дженнифер Грэнхолм и заместитель министра по ядерной безопасности Джилл Хруби объявят о «крупном научном прорыве» в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса во вторник. Министерство отказалось от дальнейших комментариев.

Лаборатория подтвердила, что недавно в её Национальной установке по воспламенению был проведен успешный эксперимент, но заявила, что анализ результатов продолжается.

«Первоначальные диагностические данные свидетельствуют об очередном успешном эксперименте в Национальной установке. Однако точный выход всё ещё определяется и в данным момент мы не можем подтвердить, что он превысил пороговое значение», — говорится в сообщении. «Этот анализ находится в процессе, поэтому публикация информации… до завершения этого процесса была бы неточной».

Два человека, знакомых с результатами, сказали, что выход энергии был больше, чем ожидалось, что привело к повреждению некоторого диагностического оборудования и усложнило анализ. Прорыв уже широко обсуждается учёными, добавили эти люди.

“Если это подтвердится, мы станем свидетелями исторического момента”, — сказал доктор Артур Таррелл, физик плазмы, чья книга «Строители звезд» описывает усилия по достижению термоядерной энергии. “С 1950-х годов ученые пытались доказать, что при термоядерном синтезе может выделяться больше энергии, чем вкладывается, и исследователи из Lawrence Livermore, похоже, окончательно и бесповоротно разрушили эту десятилетнюю цель”.

Национальная установка воспламенения стоимостью 3,5 миллиарда долларов была в первую очередь создана для испытания ядерного оружия путем имитации взрывов, но с тех пор используется для продвижения исследований в области термоядерной энергии. В прошлом году она была ближе всех в мире к чистому приросту энергии, когда в результате термоядерной реакции было произведено 1,37 мегаджоулей, что составляло около 70 процентов энергии лазеров на тот момент.

На презентации новой стратегии Белого дома в области термоядерной энергетики в этом году конгрессмен Дон Бейер, председатель двухпартийного комитета по термоядерной энергетике, назвал эту технологию “святым граалем” чистой энергии, добавив: “Термоядерный синтез способен избавить от нищеты больше граждан мира, чем что-либо со времён изобретение огня ”.

Большинство исследований в области термоядерного синтеза сосредоточено на другом подходе, известном как магнитный термоядерный синтез, в котором водородное топливо удерживается на месте мощными магнитами и нагревается до экстремальных температур, в результате чего происходит слияние атомных ядер.

Исторически сложилось так, что этими исследованиями занимаются крупные лаборатории, финансируемые государством, такие как Объединенный европейский торус в Оксфорде, но в последние годы инвестиции также хлынули и в частные компании, обещающие обеспечить термоядерный синтез в 2030-х годах.

По данным Ассоциации термоядерной промышленности, за 12 месяцев до конца июня компании, занимающиеся термоядерной энергетикой, привлекли инвестиции в размере 2,83 млрд. долларов, в результате чего общий объем частных инвестиций на сегодняшний день составил почти 4,9 млрд. долларов.

Николас Хоукер, исполнительный директор оксфордского стартапа First Light Fusion, который разрабатывает подход, аналогичный тому, который используется в NIF, назвал потенциальный прорыв «меняющим правила игры».

«Это не может быть более значительным для термоядерной энергетики», — сказал он.

Источник: www.ft.com