В ходе эксперимента учёным удалось воспроизвести процесс термоядерного синтеза (тот же процесс, что происходит на Солнце) и получить около 3,15 мегаджоулей энергии, что существенно превысило использованную в 192 лазерах энергию – 2,05 мегаджоуля. Опыт был произведён 5 декабря, а 13 декабря на пресс-конференции сотрудники лаборатории подтвердили результаты исследования. Задержки в объявлении связаны с тем, что энергии было получено больше, чем планировалось, что привело к повреждению диагностического оборудования и усложнило анализ результатов.
«5 декабря команда из Национального центра зажигания (NIF) провела первый в истории эксперимент по контролируемому синтезу, чтобы достичь безубыточности термоядерной энергии. Это означает, что в результате синтеза было произведено больше энергии, чем затрачено на работу лазеров для разогрева топлива. Это опыт даёт бесценную информацию о перспективах чистой термоядерной энергии, которая изменит правила игры для достижения цели президента Джо Байдена (Joe Biden) по чистой нулевой углеродной экономике», – говорится в сообщении Ливермольской национальной лаборатории.
Эксперимент был проведён в NIF – это самая крупная и мощная установка в мире для исследований в области инерциального термоядерного синтеза.
«Стремление к термоядерному воспламенению в лаборатории является одной из самых значительных научных задач, когда-либо решавшихся человечеством, и её достижение является триумфом науки, техники и, прежде всего, людей. Преодоление этого порога стало возможным благодаря 60 годам самоотверженного стремления к цели многих людей – непрерывного процесса обучения, создания, расширения знаний и возможностей, а затем поиска путей преодоления новых возникающих проблем», – заявил директор Ким Будиль (Kim Budil). Реакции термоядерного синтеза не производят радиоактивных отходов, которые долго распадаются, не оставляют углеродный след, а небольшой объём водородного топлива теоретически мог бы питать дом в течение сотен лет.
Учёные при этом предупреждают, что несмотря на всю важность исследования, пока рано говорить, что человечество в скором времени сможет использовать энергию термоядерного синтеза для обогрева домов или в автомобильных двигателях. Чтобы получить большее количество энергии, чем было затрачено, учёным пришлось смоделировать идеальные условия. Установка достигла стадии научной безубыточности, однако до инженерной безубыточности ещё очень далеко.
Главная проблема в том, что для получения термоядерной реакции необходимо разогревать лёгкие атомы (например, обычный водород и его изотопы) до состояния плазмы с температурой до 2 млн градусов. Тогда более лёгкие ядра будут сливаться в более тяжёлые с выделением большого количества энергии. Чтобы запустить этот процесс, потребовалось 12 лет работы и 3,5 млрд долларов на строительство установки. Как воспроизвести такие условия на бытовом уровне, пока неясно.
При этом в лаборатории отмечают, что сейчас в мире существует большой запрос на термоядерное топливо, что в сочетании с частными инвестициями придаёт большой импульс для быстрого прогресса в направлении коммерциализации подобной работы.
Кирилл Балберов
