Новость от The Independent:

Важная веха была достигнута в 60-летней борьбе за обуздание ядерной реакции, имеющей силу Солнца, в эксперименте, который может дать источник производства неограниченной, чистой и устойчивой энергии в виде ядерного синтеза.

Ученые в Калифорнии в среду вечером сообщили, что им впервые удалось выпустить больше энергии во время эксперимента с ядерным синтезом, чем они на него затратили, что знаменует критический порог в конечном счете достижения цели самоподдерживающейся реакции ядерного синтеза.

Ядерный синтез использует топливо, получаемое из воды и не производит каких-либо опасных и долгоживущих изотопов, как то уран и плутоний, которые являются результатом работы обычных атомных электростанций, опирающихся на деление или расщепление атомов, а не их слияние.

Исследователи, работающие в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций (Nuclear Ignition Facility (NIF)) в Ливерморской национальной лаборатории сказали, что они использовали 192 лазерных пучка, чтобы сжать крошечную гранулу топлива до размера в менее половины диаметра человеческого волоса таким образом, что это вызвало чистое высвобождение энергии ядерного синтеза.

Топливо, состоящее из двух водородных изотопов трития и дейтерия, полученных из воды, было сжато вместе под огромными давлением и температурой в течение менее одной миллиардной доли секунды, но этого было достаточно, чтобы увидеть больше энергии, высвободившейся в результате этого эксперимента, чем было на него потрачено.

«Мы заставили слиться дейтерий и тритий, которые являются изотопами воды, таким образом, что заставили их бегать вместе на достаточно высокой скорости, чтобы преодолеть их естественное электрическое отталкивание друг от друга», — сказал Омар Хуррикан из Ливерморской лаборатории.

«Мы, наконец, путем использования этих реакций, получили больше энергии из этих реакций, чем мы вложили в дейтерий-тритиевое топливо ... Мы сделали шаг назад от того, что мы пробовали раньше и в процессе совершили прыжок вперед», сказал д-р Хуррикан, который возглавлял исследования Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF), результаты которых опубликованы в журнале Nature.

В настоящее время существует два параллельных подхода к ядерному синтезу. Один использует лазерную энергию для сжатия топливных гранул — как эксперимент NIF — и стремится хранить топливо на месте с помощью процесса, известного как инерционное удержание.

Другой подход заключается в создании сложной магнитной «бутылки» для удержания горячей, электрически заряженной плазмы топлива. Эта статегия магнитного удержания эксперимента Joint European Torus (JET) в Калхэм, Оксфордшир иМеждународный экспериментальный термоядерный реактор  (ITER), строящийся в Кадараше, на юге Франции.

Оба подхода направлены на получение большего количества энергии, чем было введено в систему и в конечном счете к продвижению к критической стадии, называемой «зажигание», когда реакция становится самоподдерживающейся, что будет означать, что слияние может быть использовано практически на электростанциях в качестве неограниченного источника экологически чистой энергии.

Прорыв в NIF стал возможным благодаря изменению лазерных импульсов, сфокусированных на топливной грануле, таким образом, что это привело к ещё большему сжатию капсулы, содержащей дейтерий и тритий, сказала Дебби Каллахан, одна из исследователей и участников эксперимента.

“Нам пришлось сжать капсулу-в 35 раз. Это все равно, что если бы вы начали с сжатия баскетбольного мяча и сжали было его до размера горошины, но сохранили при этом идеальную сферическую форму, которая является очень сложной", — сказала д-р Каллахан.

Профессор Стив Коули, директор Culham Centre for Fusion Energy, сказал, что два подхода к ядерному синтезу начинают делать значительные успехи после десятилетий крайне медленных исследований.

«Мы ждали 60 лет, чтобы приблизиться к управляемому термоядерному синтезу и мы уже близки в обоих исследованиях — магнитного и инерционного удержания. Мы должны придерживаться этого направления», — сказал профессор Коули .

«Инженерной вехой будет результат, когда весь завод будет производить больше энергии, чем потреблять — ITER, преемник JET, будет первым экспериментом на этом пути. ITER будет продвигаться медленно, но прогресс происходит», — сказал он