Сегодня 22 февраля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → термоядерная энергия

Эксперты подтвердили прорыв в термоядерном синтезе, достигнутый учёными США

В декабре 2022 года учёные из Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса (LLNL) на установке NIF впервые добились термоядерного воспламенения — самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза, которая дала больше энергии, чем было потрачено на её запуск. Учёное сообщество с предельной осторожностью отнеслось к работе. Экспертная оценка длилась около года, и только недавно поддержала выводы авторов: термоядерный синтез с помощью лазеров работает.

 Источник изображения: Jacob Long/Lawrence Livermore National Laboratory

Источник изображения: Jacob Long/Lawrence Livermore National Laboratory

Эксперты оценили пять работ учёных LLNL, представленных для публикации в одном из престижных для физиков журнале Physical Review Letters. Все выкладки авторов работ были перепроверены независимыми специалистами. Цифры сошлись. В том теперь уже историческом эксперименте в начале декабря 2022 года на капсулу с топливом было подано 2,05 МДж энергии, а высвободилось 3,15 МДж, что примерно в 1,5 раза больше. Учёные около 50 лет шли к этой цели, что можно назвать переломным моментом в освоении термоядерной энергии синтеза.

Позже, в середине 2023 года, после улучшения капсулы с топливом, изменения объёма самого топлива, условий зажигания и оптимизации лазеров, был получен ещё лучший выход: 3,88 МДж при той же энергии входа. Это стало наивысшим на сегодняшний день достижением в сфере инерциального термоядерного синтеза, когда почти две сотни мощных лазеров (192 шт.) были сфокусированы на специальной капсуле с 220 мкг смеси дейтерия и трития. Вокруг топлива было создано давление до 600 млрд атмосфер и температура 151 млн °C. И это привело к запуску самоподдерживающейся реакции синтеза, когда атомы водорода сливались и изливали в пространство энергию вместе с атомами новорожденного гелия и нейтронами.

Опубликованные в журнале Physical Review Letters работы можно найти здесь, здесь, здесь, здесь и здесь. О практической ценности исследования говорить очень и очень рано. На самом деле, на запуск и поддержание в работе лазеров в процессе эксперимента ушло на два порядка энергии больше, чем высвободилось в процессе синтеза. Для нас главное, что инерциальный метод термоядерного синтеза доказал свою работоспособность и в будущем может стать основой для запуска управляемых термоядерных реакций.

Китай стал ещё ближе к созданию «искусственного солнца» — на токамаке получена плазма с током в 1 млн ампер

Китайская национальная ядерная корпорация (CNNC) сделала значительный шаг на пути к созданию «искусственного солнца», то есть к управляемой реакции ядерного синтеза. Установка HL-2A типа токамак впервые сгенерировала плазму с током силой более 1 млн ампер или 1 МА в режиме улучшенного удержания (H-режим).

 Источник изображений: China National Nuclear Corporation

Источник изображений: China National Nuclear Corporation

CNNC подтвердила успешную работу установки HL-2A в режиме улучшенного удержания, в котором можно добиться значительного роста температуры и плотности плазмы. Это является ключевым этапом в разработке управляемого ядерного синтеза, который, по мнению учёных, может предоставить миру безопасную, экологически чистую и практически неограниченную энергию. В отличие от ядерного расщепления, используемого в современных атомных станциях, синтез производит меньше радиоактивных отходов.

CNNC также отметила, что новый реактор успешно преодолел ключевые технические трудности, связанные с использованием более мощной системы нагрева и передового отводящего устройства. Устройство было разработано в Юго-Западном институте физики в Чэнду (SWIP).

 Китайское «искусственное солнце» нового поколения, демонстрирует поразительные результаты в области ядерного синтеза

Китайское «искусственное солнце» нового поколения демонстрирует поразительные результаты в области ядерного синтеза

Однако HL-2A не является первым устройством, способным генерировать и поддерживать экстремально горячую плазму. В апреле Экспериментальный передовой суперпроводящий токамак — установка тороидальной формы, предназначенная для магнитного удержания раскалённой плазмы с целью реализации термоядерного синтеза — установил новый рекорд, поддерживая плазму почти 7 минут.

Ученые по всему миру работают над созданием подобных «искусственных солнц», которые генерируют энергию, нагревая атомы водорода до температур выше 100 млн градусов Цельсия, чтобы те соединялись друг с другом. Основная проблема заключается в контроле этого процесса, чтобы реактор не расплавился.

Китай также активно участвует в проекте Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) во Франции в сотрудничестве с Евросоюзом, Индией, Японией, Южной Кореей, Россией и США. Страна стремится к самодостаточности в области энергетики, и ядерная энергия играет в этом ключевую роль.

По данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA), Китай утроил свою ядерную мощность за последнее десятилетие. С 2011 по 2022 год Китай подал больше патентов на технологию ядерного синтеза, чем любая другая страна.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
World of Goo 2 обойдёт стороной Steam — дата выхода и новый геймплей 2 ч.
«Группа Астра» выпустила решение для управления мобильными устройствами в корпоративной среде 2 ч.
«"Стражи галактики", но в шкуре Borderlands»: первый трейлер фильма «Бордерлендс» вызвал неоднозначную реакцию фанатов 4 ч.
Microsoft раскрыла, какие эксклюзивы Xbox и когда выйдут на PlayStation и Switch 4 ч.
Анонсирована Shin Megami Tensei V: Vengeance с новым контентом и повсеместными улучшениями — в том числе для Steam и на русском языке 6 ч.
Больше Dark Souls, чем Diablo: авторы Ori рассказали о боевой системе ролевого экшена No Rest for the Wicked в новом геймплейном видео 6 ч.
Геймплейный трейлер Elden Ring: Shadow of the Erdtree подтвердил дату выхода масштабного аддона — в российском Steam доступен предзаказ 7 ч.
Google представила Gemma — открытую версию ИИ-модели Gemini 8 ч.
Meta и Microsoft попросили ЕС отклонить новую политику Apple App Store — она «обременительная» 8 ч.
Кондуктор всегда прав: анонсирована Beholder: Conductor про смотрителя поезда, который станет вершителем судеб пассажиров и коллег 8 ч.
ИИ для защиты 5G: Nokia представила ассистента Telco GenAI, который поможет быстро выявить и нейтрализовать атаки на сети связи 24 мин.
Новая статья: Обзор трёх кулеров ID-Cooling новой серии Frozn: A410, A610 и A620 Black 2 ч.
Microsoft заказала у Intel Foundry производство процессоров по техпроцессу Intel 18A 2 ч.
С помощью Honor Magic6 Pro показали, как можно удалённо управлять автомобилем одним лишь взглядом 3 ч.
Intel анонсировала техпроцесс Intel 14A — его запустят в 2027 году с использованием литографии High-NA EUV 4 ч.
Китайские учёные создали оптический диск объёмом 200 Тбайт 4 ч.
Итальянские военные захотели создать группировку спутников-суперкомпьютеров 5 ч.
Sony выпустила беспроводную гарнитуру Pulse Elite за $150 для PS5, ПК и Mac 6 ч.
Зонд New Horizons обнаружил, что пояс Койпера простирается значительно дальше, чем считалось ранее 6 ч.
BenQ анонсировала игровой 4K-монитор MOBIUZ EX321UX с подсветкой Mini-LED и частотой обновления 144 Гц 7 ч.