США объявили о прорыве в термоядерной энергетике — реакция синтеза дала в 1,5 раза больше энергии, чем ушло на её запуск

Ещё в 2013 году в Калифорнии на реакторе NIF ( National Ignition Facility (NIF)) был достигнут «положительный выход», так и оставшийся недосягаемым для плазменных реакторов.

О том, что специалисты National Ignition Facility (NIF) при Ливерморской лаборатории, смогли достичь реакции термоядерного синтеза с положительным выходом энергии, стало известно ещё на днях. Теперь же данные официально подтвердились: 5 декабря команда исследователей провела первый в истории эксперимент по управляемому термоядерному синтезу, в результате которого было произведено больше энергии, чем потрачено лазерной энергии для запуска реакции.

В рамках эксперимента самая мощная в мире лазерная установка, включающая 192 лазера, доставила до крошечной капсулы с топливом 2,05 МДж энергии, а в результате реакции учёные получили 3,15 МДж энергии. То есть на выходе оказалось более чем в полтора раза больше энергии, чем было затрачено.

Как работает термоядерный синтез?
Термоядерный синтез происходит путем прижатия атомов водорода друг к другу с такой силой, что они объединяются в гелий, выделяя огромное количество энергии и тепла. В отличие от других ядерных реакций, при этом не образуются радиоактивные отходы.
Миллиарды долларов и десятилетия работы были потрачены на исследования в области термоядерного синтеза, которые дали ошеломляющие результаты — за доли секунды.

Ранее исследователи из Национального центра воспламенения, подразделения Лоуренса Ливермора, где был достигнут успех, использовали 192 лазера и температуру, в несколько раз превышающую температуру центра Солнца, для создания чрезвычайно короткой термоядерной реакции.

Чтобы выполнить термоядерное зажигание, капсулу с топливом поместили в хольраум — крошечную камеру, стенки которой превращают лазерное излучение в рентгеновские лучи. Эти лучи сжимают топливо до тех пор, пока оно не взорвётся, создавая плазму с крайне высокими температурой и давлением.

Термоядерный синтез — это реакция, при которой два лёгких атомных ядра объединяются в одно более тяжелое, при этом генерируя большой объём энергии. То же самое происходит внутри звёзд. Американские учёные ещё в 60-е годы прошлого века предположили, что для запуска реакции синтеза можно использовать лазеры, с помощью которых получится создать огромное давление и температуру, необходимые для запуска реакции. Этот метод был назван управляемым термоядерным синтезом с инерционным удержанием, и спустя множество десятилетий работы его удалось воплотить в лабораторных условиях.

Термоядерный синтез окажется экономически целесообразным, только если реакция станет управляемой цепной: чтобы необходимая для преодоления барьера температура в камере сгорания достигалась за счёт самого синтеза ядер. Существует также возможность создания импульсного реактора термоядерного синтеза.
Но никто не знает сколько десятилетий потребуется на создание коммерческий реакторов термоядерного синтеза. Одно время модно было твердить, что «проблема термоядерной энергетики — это проблема создания новых материалов», но постепенно возобладало иное мнение. По законам нашей Вселенной материалы, без вреда поглощающие быстрые нейтроны и не тающие под градом релятивистских альфа-частиц, существовать не должны. А значит, проблема не в них, а во Вселенной. Та просто не приспособлена для термоядерных реакторов существующих ныне типов!