Термоядерный синтез заработал в плюс: американские учёные смогли запустить реакцию с положительным КПД

Учёные из Ливерморской национальной лаборатории США совершили прорыв, впервые получив в результате термоядерного синтеза больше энергии, чем было потрачено на запуск реакции, сообщает The Financial Times. Это открывает невероятные перспективы, в теории позволяя обеспечить человечество почти неисчерпаемым источником энергии.

Ещё с 1950-х годов прошлого века физики мечтали использовать термоядерный синтез для получения энергии, но прежде не получалось добыть больше энергии, чем затрачивалось на запуск реакции синтеза. Это могло бы стать альтернативой как обычным атомным электростанциям, работающим наоборот за счёт расщепления атомов, так и углеводородному топливу и, конечно, избавиться от вредных выбросов в атмосферу.

В Ливерморской национальной лаборатории воспроизвели т.н. инерционный управляемый термоядерный синтез, предусматривающий облучение крошечной порции водородной плазмы самым большим в мире лазером. Эксперимент проходил в минувшие две недели. Реакции синтеза в национальном комплексе National Ignition Facility (NIF), принадлежащем лаборатории, позволили генерировать 2,5 мегаджоулей энергии — почти 120 % от затраченного лазером 2,1 мегаджоуля. В Министерстве энергетики США уже назвали результаты эксперимента «крупным научным прорывом». Полученные данные всё ещё проверяются.

«Первоначальные данные свидетельствуют об еще одном успешном эксперименте в NIF. Однако точные данные о выходе энергии все еще уточняются, и мы не можем подтвердить, что в настоящее время она превышает пороговое значение, — говорится в сообщении Ливерморской лаборатории. — Этот анализ находится в процессе, поэтому публикуемая информация до того, как этот процесс завершится, будет неточной». Тем не менее, двое людей, знакомых с результатами эксперимента, сказали, что выход энергии был больше, чем ожидалось, что привело к повреждению некоторого измерительного оборудования, что усложнило анализ. Прорыв уже широко обсуждался учеными, добавили источники. Если результаты подтвердятся, это будет означать, что исследователями из Ливерморской лаборатории удалось добиться цели, недостижимой в течение десятилетий.

Объект National Ignition Facility на площадке лаборатории обошёлся в $3,5 млрд и изначально предназначался для моделирования военных ядерных взрывов, но использовался также для экспериментов с термоядерным синтезом. В прошлом году в рамках эксперимента с термоядерным синтезом удалось генерировать 70 % энергии от той, что была затрачена лазерами.

Ранее в этом году, в ходе оглашения стратегии развития термоядерной энергии, один из американских конгрессменов заявил, что технология является «святым граалем» чистой энергетики и потенциально способна избавить большее число людей от бедности, чем открытие огня.

Большинство исследований пока связаны с т.н. магнитным термоядерным синтезом, в котором водородное топливо удерживается в ловушке мощными магнитами и нагревается до экстремально высоких температур для термоядерного синтеза. Если ранее термоядерной энергетикой занимались преимущественно государственные учреждения, то в последнее время инвестиции в соответствующую отрасль потекли и в частные компании, обещающие создать работоспособные технологии к 2030-м годам.

Хотя многие учёные считают, что до появления термоядерных электростанций пройдут ещё десятилетия, новости невозможно игнорировать. Термоядерные реакции намного безопаснее с экологической точки зрения, чем обычные ядерные. К тому же даже небольшое количество водорода в теории способно снабжать дом энергией в течение сотен лет. Это особенно актуально на фоне роста цен на углеводороды и глобального потепления.