Термоядерный синтез в перспективе может принести практически безграничное количество чистой энергии, но для создания реально работающей промышленной технологии необходимо, чтобы реакции, лежащие в основе процесса, стали самоподдерживающимися. Недавно опубликованные исследования ученых Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIF, США) позволяют приблизиться к этой цели. Им впервые удалось получить горящую плазму, на мгновение продемонстрировав, как топливо может обеспечить большую часть тепла, необходимого для поддержания реакции.
Инженеры NIF изучают технологии термоядерного синтеза с 2009 года. В своей работе они используют размещенные внутри 10-этажного здания 192 лазера, которые передают 1,9 мегаджоулей ультрафиолетовой энергии на топливную капсулу размером в несколько квадратных сантиметров. Это создает огромное давление и температуру, которые заставляют отдельные атомы сливаться в гелий и высвобождать гигантское количество энергии.
Этот процесс имитирует реакции, происходящие внутри Солнца, но проблема в том, что для их инициации здесь, на Земле, также требуется огромное количество энергии. Главной целью в этой области является превращение термоядерных реакций в основной источник тепла, создание самоподдерживающейся формы ядерного синтеза и непрерывного производства энергии.
Результаты экспериментов, проведенных в NIF в ноябре 2020 г. и феврале 2021 г., подтвердили небольшие, но важные шаги к этой цели. Ученые внесли несколько изменений в установку, в том числе увеличили количество сфокусированной лазерной энергии, при этом изменили геометрию мишени и способ передачи энергии лучами. В итоге они нашли новый способ управления процессом имплозии, который сжимает и нагревает топливо, позволяя создавать самонагревающуюся плазму.
В этих экспериментах мы впервые среди всех исследовательских центров достигли состояния горящей плазмы, при котором из топлива излучается больше термоядерной энергии, чем требуется для инициирования термоядерных реакций или количества работы, проделанной над топливом, - отметил ведущий автор Энни Кричер.
Хотя время жизни плазмы измерялось всего наносекундами, получение горящей плазмы это шаг к термоядерному воспламенению, при котором для производства энергии процесс продолжает самоподпитываться. До создания полноценного реактора может пройти еще очень много времени, но ученые рассматривают свое достижение как важное доказательство жизнеспособности концепции.
Эксперименты по термоядерному синтезу на протяжении десятилетий приводили к термоядерным реакциям с использованием большого количества внешнего тепла для нагрева плазмы, - сказал соавтор исследования Алекс Зилстра. - Теперь впервые у нас есть система, в которой сам синтез обеспечивает большую часть нагрева. Это ключевая веха на пути к еще более высоким уровням производительности.
Источник: llnl.gov
|
|
|
|
|
|
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
Компания Satellite Vu из Великобритании намерена вывести на околоземную орбиту семь аппаратов с инфракрасными датчиками температуры, которые должны сыграть важную роль в борьбе с глобальным потеплением на снимках со спутников будут отчётливо видны источники утечки тепла в домах, офисах и городах в целом
В течение многих лет различные компании обещают разработать водородные двигатели, утверждая, что водород это чистое топливо будущего. При этом особого прогресса в этом отношении ранее не наблюдалось.
Но такая ситуация может скоро измениться согласно заявлению, на днях опубликованному японскими автопроизводителями, Toyota и Yamaha объединили свои усилия для разработки V-образного 5,0-литрового
Международная группа ученых под руководством представителей Лундского университета в Швеции показала, как солнечная энергия может преобразовывать углекислый газ в топливо с использованием передовых материалов и сверхбыстро
Как известно, основное назначение фотоэлементов это преобразование света в энергию, но китайские ученые доказали, что их также можно использовать для обеспечения подводной беспроводной оптической связи с высокоскоростной передачей данных. Новый подход, в котором в качестве детекторов используется масс
