Вчені наблизилися до створення лазерного термоядерного реактора

Фізики з Каліфорнії створили "ядерні окуляри", які дозволяють стежити за тим, куди надходить енергія під час стиснення термоядерного палива за допомогою потужних пучків лазера, що дозволить у найближчому майбутньому створити перші робочі термоядерні реактори. Про результати роботи вчених повідомляється в журналі Nature Physics.

За словами Крістофера Макгаффі з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго, "до створення цієї методики, ми, умовно кажучи, наосліп шарили руками в темряві, намагаючись намацати реакцію. Тепер у нас з'явилася можливість стежити за тим, куди йде енергія і покращити роботу систем, що направляють енергію в термоядерне паливо".

Сьогодні існує два можливих шляхи до створення ланцюгової термоядерної реакцією: "швидкий" і "повільний". "Швидкий" шлях означає, що термоядерна реакція запускається практично миттєво, за мільйонні частки секунди, в результаті стиснення термоядерного палива за допомогою потужних пучків лазерного випромінювання. Такий реактор виробляє серію з термоядерних мікровибухів, з яких витягується енергія.

Більше 10 років тому "швидкий" синтез вважався більш ефективним, ніж "повільний", але невдачі в роботі американської Національної запальної установки, NIF, тільки два роки тому показала скільки-небудь значимі результати, змусили багатьох фізиків повернутися до ідеї "повільного" синтезу.

Як сподіваються Макгаффі і його колеги, створена ними методика спостереження за розподілом енергії по зразку палива допоможе повернути лідерство "швидким" реакторам. Вони відкрили її випадково – спостерігаючи за стисненням дейтерію і тритію, автори статті звернули увагу на те, що капсула, в якій вони містилися, містить в собі деяку кількість міді.

Спостереження за тим, де найбільше розігрівається мідь, і, відповідно, де капсула отримує найбільше енергії, дозволили вченим підвищити ККД лазера на 7%, тобто в чотири рази більше, ніж вдавалося на NIF і інших системах "швидкого" термоядерного синтезу.

Раніше повідомлялося про те, що вчені спрогнозували існування "танцюючого" кристала. По просторовій решітці описаного фізиками-теоретиками кристала неперервно мігрують атоми або молекули. Переміщення частинок носить постійний характер, який привів до появи нового виду симетрії, названого вченими хореографічним.