Лазеры и горящая плазма: ученые из США установили рекорд термоядерного синтеза

Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора в Северной Калифорнии провели рекордный эксперимент по ядерному синтезу. Им удалось добиться выделения 1,3 мегаджоулей энергии за 100 триллионных долей секунды на Национальном объекте зажигания (NIF), сообщает Live Science.

NIF – научный комплекс для создания инерциального управляемого ядерного синтеза, который состоит из 192 мощных лазеров. Уникальный эксперимент был проведен в 2021 году, а в январе 2022 года ученые рассказали, как смогли добиться успеха.

Так, в качестве мишени для лазеров была использована топливная капсула с водородной плазмой. Ученые подчеркнули, что для выполнения задачи был крайне важен точный расчет размеров и формы как капсулы, так и цилиндра, где она находилась.

Диаметр капсулы составил около миллиметра, а реакция длилась короткий промежуток времени. Но выделенная энергия оказалась сопоставима с 10% всей энергии солнечного света, который попадает на Землю каждое мгновение.

Исследователи рассказали, что реакция выделила так много энергии, так как сам процесс синтеза раскалил оставшееся топливо до состояния плазмы. А затем горячая плазма обеспечила дальнейшую реакцию синтеза.

«Горящая плазма – это когда нагрев от реакций синтеза становится доминирующим источником и производит больше тепла, чем требуется для инициирования или запуска синтеза», – пояснила Энни Критчер, физик из Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL).

Известно, что процесс ядерного синтеза питает такие звезды, как Солнце. Люди освоили процесс ядерного деления, расщепляя тяжелые атомные ядра для выработки энергии. Ядерный синтез, напротив, высвобождает огромное количество энергии, когда атомные ядра «сплавляются».

Простейшие типы термоядерного синтеза подпитываются