Единственная термоядерная лаборатория, получившая больше энергии, чем потребляет, побила рекорд

Новый рекорд энергетического выхода

Национальный комплекс зажигания (NIF), расположенный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, достиг значительного прогресса, сначала повысив свой выход термоядерной энергии до 5.2 мегаджоулей, а затем и до 8.6 мегаджоулей. Эти показатели более чем вдвое превышают энергию, высвобожденную во время их исторического эксперимента в 2022 году, сообщает 24 Канал со ссылкой на TechCrunch.

Смотрите также Microsoft считает, что искусственный интеллект поможет ускорить разработку термоядерных реакторов

Прорыв 2022 года стал первым случаем в истории, когда ученым удалось достичь так называемого "зажигания" - термоядерной реакции, которая сгенерировала больше энергии (3.15 мегаджоулей), чем было вложено в топливо лазерами (2.05 мегаджоулей).

Важно отметить, что это достижение не учитывает общее количество энергии, необходимую для питания всей системы лабораторного комплекса, которая в 2022 году составляла примерно 300 мегаджоулей от электросети.

Несмотря на это, успех продемонстрировал прекрасную перспективу ядерного синтеза как безуглеродного, практически безграничного источника энергии. Заместитель министра по вопросам ядерной безопасности Джилл Груби назвала это "первыми неуверенными шагами к чистому источнику энергии, который мог бы революционизировать мир".

Термоядерный синтез – это концепция, над которой ученые работают почти столетие. Основной проблемой всегда была масштабируемость: пока что для запуска реакции термоядерного синтеза нужно значительно больше энергии, чем она потом производит. Достижение NIF изменило это правило, хоть и лишь на короткое время, поскольку наука пока не способна поддерживать реакцию очень долго.

Метод работы NIF и дальнейшие вызовы

Система NIF работает по принципу инерционного удержания плазмы. Она использует 192 лазерных луча для сжатия покрытой алмазом гранулы размером с горошину перца. По сути, это создает крошечный, звездоподобный взрыв внутри золотого цилиндра. Лазерный импульс испускается внутри вакуумной камеры диаметром 10 метров, нагревая топливо до температуры более 100 миллионов градусов при давлении, в сотни миллиардов раз превышающем атмосферное давление на Земле – условия, похожи на то, что происходит в сердцах звезд. Команда успешно повторила этот эксперимент в 2023 году, а теперь, согласно последним сообщениям, продолжает улучшать эффективность эксперимента.

Новое увеличение выхода энергии является значительным шагом для эксперимента. Однако, он все еще очень далек от обеспечения устойчивого чистого источника энергии для наших домов и предприятий, особенно если учесть 300 мегаджоулей, необходимых для питания эксперимента 2022 года из электросети. И это не говоря о строительстве реальной термоядерной электростанции и разработку способов производства термоядерной энергии в больших масштабах и интеграции этой технологии в мировую энергетическую сеть.

Эксперты все еще видят серьезные препятствия для инерционного удержания как практического источника энергии. Именно поэтому другие команды исследуют другие методы синтеза, прежде всего магнитное удержание, которое использует магнитные поля для удержания плазмы.

Несмотря на вызовы, давняя репутация термоядерного синтеза как "несбыточной мечты", которую всегда обещают реализовать "через 30 лет", возможно, наконец меняется. Инженерные проблемы, стоящие на пути, огромные, но существенный прогресс NIF является свидетельством динамики развития отрасли во время, когда мир остро нуждается в масштабных решениях для чистой энергии.