Физики на пути к созданию искусственного Солнца: что может изменить новое открытие

Основное внимание нового исследования сосредоточено на экспериментах с инерциальным управляемым термоядерным синтезом. Таким образом пытаются воспроизвести условия для этого процесса путем сжатия топливной таблетки до чрезвычайно высокой плотности.

Смотрите также Инновационный подход Техаса: более 6 000 овец помогут сохранить солнечные электростанции

Что известно об эксперименте

Для проведения экспериментов топливо должно быть удержано в очень точной конфигурации, и одним из перспективных материалов для этого является пористая пена, известная как нанопена. Однако оценить эффективность нанопены в таких экспериментах сложно, поскольку имеющиеся методы или разрушают ее тонкие структуры, или не обеспечивают достаточного разрешения для детального анализа. Физики считают, что новый метод рентгеновской визуализации способен решать эти проблемы.

Этот метод позволяет создавать изображения путем анализа рассеянных фотонов. Благодаря этому ученые смогли с высокой точностью визуализировать трехмерную наноструктуру медной пены, что имеет ключевое значение для экспериментов по термоядерному синтезу.

Новый подход к визуализации позволяет реконструировать исходный образец с чрезвычайно высоким разрешением, создавая детализированное 3D-изображение внутренней структуры пены. По словам исследователей, в этом методе используется когерентность и яркость рентгеновского лазера на свободных электронах.

Что показали полученные изображения

На полученных изображениях видно, что медная пена имеет меньшую однородность, чем ожидалось. Многие тонкие оболочки пены подверглись деформациям, что могло повлиять на их эффективность в экспериментах с инерциально управляемым термоядерным синтезом. Ученые считают, что эти данные можно использовать для совершенствования методов изготовления пены и адаптации этих материалов для экспериментов по термоядерному синтезу.

Это открытие может способствовать созданию термоядерной энергии через слияние легких атомных ядер, которые превращаются в одно тяжелое ядро. Во время этого процесса высвобождается энергия, поскольку общая масса полученного ядра меньше, чем масса двух исходных ядер. Остаточная масса превращается в энергию.

Считается, что термоядерная энергия является чистой и почти безграничной, и если ее удастся получить, это позволит отказаться от ископаемого топлива и других источников энергии.