Самый мощный лазер вплотную приблизился к точке "воспламенения" реакций термоядерного синтеза
Реакция ядерного синтеза — это когда два маленьких атомных ядра слепляются в одно большое. Это реакция, обратная ядерному распаду. Например, можно столкнуть два ядра водорода, чтобы получить гелий.
При такой реакции выделяется огромное количество энергии благодаря разности масс: масса частиц до реакции больше, чем масса полученного большого ядра. Эта масса и превращается в энергию благодаря всем известной формуле E=mc2.
Ученые, использующие реакторы типа токамак или стеллатор, не раз демонстрировали, как топливо может быть превращено в плазму и нагрето до таких температур, при которых начинают идти самоподдерживающиеся реакции термоядерного синтеза, которые являются, пока в теории, неограниченным источником экологически чистой энергии. И недавно свой вклад в это дело внесли ученые, работающие с одним из самых мощных лазеров на Земле, полученные ими "экстраординарные результаты" сделали человечество на один шаг ближе к конечной цели. Напомним нашим читателям, что в распоряжении Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии имеется установка National Ignition Facility (NIF), 10-этажное здание которой занимает площадь трех футбольных полей. Внутри этого здания расположено 192 лазера, которые способны сфокусировать 1.9 мегаджоуля энергии ультрафиолетового света внутри крошечной камеры в центре установки. Импульсы лазеров длятся всего одну миллиардную долю секунды, но этого достаточно, чтобы разогреть мишень, размером с горошину до огромной температуры, при которой создается высокое давление и соблюдаются условия для инициации реакций термоядерного синтеза.
Источник:
Сооружение установки NIF было закончено в 2009 году, а уже в 2010 году были произведены первые "выстрелы" мегаджоулевого лазера, при которых проводились работы, связанные с улучшение фокусировки и наведения лазерных лучей. В 2012 году установкой был произведен рекордный "выстрел", мощностью в 500 триллионов ватт. А в 2014 году ученые NIF совершили прорыв, количество энергии, испущенной пластиковой капсулой, заполненной дейтерием и тритием, впервые превысило количество энергии, поданной на нее лучами лазеров. Правда энергетический выход этого процесса был весьма невелик, и составил всего 100 кДж, но во время дальнейших экспериментов этот выход был увеличен до 170 кДж.
Еще более крупный прорыв был совершен учеными NIF в начале августа этого года. Перед этим ученые произвели ряд работ по улучшению установки, и в результате этого мишень отдала наружу 1.3 мегаджоуля энергии в течение 100 триллионных долей секунды. Такое количество приблизительно соответствует 10 процентам от всего количества энергии солнечного света, падающего на поверхность Земли, и приблизительно 70 процентам от количества энергии света лазеров, поглощенной шариком мишени. Проведенный анализ собранных во время экспериментов данных показал, что ученым удалось добиться восьмикратного улучшения эффективности процесса по сравнению с эффективностью предыдущих этапов и это все делает этот эксперимент намного ближе к точке "воспламенения". На следующем этапе ученые планируют уже достичь точки "воспламенения" термоядерного топлива, по достижению которой наружу выйдет 100 процентов или большее количество энергии, чем количество энергии, затраченной на инициацию термоядерных реакций. Для достижения этого, согласно имеющейся информации, ученым придется заново спроектировать оболочку камеры, в которой находится топливная капсула, улучшить точность наведения и фокусировки лазеров на мишени, и сделать некоторые другие изменения, которые позволят более точно измерить уровни энергии, выделяющейся в ходе эксперимента.
В настоящее время ученые NIF уже составили план проведения очередных экспериментов и начали процесс подготовки к ним, который, согласно этому плану, будет проводиться на протяжении нескольких последующих месяцев.
Источник:
36 комментариев
4 года назад
Тот случай, когда чувствуешь себя полным ничтожеством.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена4 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена4 года назад
Если не ошибаюсь, 1.3 МДж - это немногим больше 300 ккал. Это как хороший ломоть сала на куске хлеба. Или 100 г водки. Хотя хз, сияние морды, в которую это затолкать может и сможет затмить солнце.
Оно конечно понятно, что 100 триллионных. Но население Земли ~10 млрд. Уже секунда. Получается, если всё население планеты выпьет и закусит Солнцу можно не светить? Нахрен эти солнечные батареи, пусть все алкаши возьмутся за руки.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена4 года назад
Так что несмотря на то, что это всего 0.36 квт*ч, эту энергию нужно накачать за доли секунды (лень считать микро или нано или пико) в обьем доли миллиметра (тоже лень степень считать).
Так что для такой мощности алкашей на планете может и не хватить. Мощность-то 500 триллионов ватт. Пусть алкаш бахает 100 грамм за 3 секунды. Т.е. проглатывает 0.36 квт*ч за 3 секунды. Его алкомощность равна 0.36 * 3600 / 3 = 432 квт. Итого, что бы обеспечить 500 триллионов ватт или 500 млрд киловатт, нам нужно 1.5 млрд алкашей или больше 15% населения планеты, что маловероятно.
Не, мужик, алкаши не дадут нужную мощность, пусть и дадут гораздо больше нужного энергии. Не будет работать твоя алкашно-термоядерная станция, ну разве что по пятницам.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена4 года назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена4 года назад
Святой вы человек
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена