Logo
Cover

Свыше 10 лет назад самый мощный лазер в мире начал стрелять в крошечные капсулы изотопов водорода в попытке воссоздать термоядерную реакцию, которая постоянно происходит внутри звезд. Физики из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций (NIH) в США сделали важный шаг к этой цели. На прошлой неделе единственный выстрел лазера запустил термоядерный взрыв и произвел в восемь раз больше энергии, чем когда-либо удавалось достичь в этом комплексе — 1,35 мегаджоулей. Это примерно 70% энергии, которую потратил лазер на зажигание.

«После многих лет 3-процентного зажигания это в высшей мере поразительно!» — заявил Марк Херрманн, глава термоядерной программы в Ливерморской национальной лаборатории. В NIH изучают метод инерциального управляемого термоядерного синтеза, цель которого — направить в топливо мощный лазерный импульс, который нагреет его и приведет к реакции.

В данном случае 192 луча сфокусированы на крошечной сфере и излучают короткие импульсы по 1,9 мДж. Сфера заполнена дейтерием и тритием и покрыта слоем золота. Под действием лазера оно испаряется, импульс рентгеновского излучения взрывает капсулу и воспламеняет топливо. В теории, этого должно хватить для того, чтобы безостановочно генерировать электроэнергию, пишет Science.

В 2009, когда работа Комплекса только началась, компьютерные модели предсказывали быстрый успех, но на практике импульсы генерировали лишь 1 кДж энергии каждый. В прошлом году ученые NIH добились уже 100 кДж, а в начале 2021, объединив несколько лазеров, и 170 кДж. Этот успех показал, что физикам, наконец, удалось создать «горящую плазму», в которой термоядерная реакция сама выделяет тепло для дальнейшей реакции. Наконец, 8 августа лазерный выстрел сгенерировал 1,35 МДж.

Ученым NIH еще предстоит установить, что именно вызвало восьмикратное увеличение выброса энергии. Возможно, причина в улучшении конструкции оболочки, в которой содержится капсула с топливом, или в более точном наведении лазера. Также в их планах проведение следующего эксперимента, который запланирован на ближайшие месяцы.

Весной китайский токамак установил новый рекорд удержания плазмы: 120 млн °C в течение 101 секунды. Кроме того, в отдельном испытании ученые подняли температуру до 160 млн градусов и удерживали ее 20 секунд.