hronika.info
Технологии

Лазерный прорыв: на пути к дешевой термоядерной энергии

мощные лазеры

В 1980-х годах, в глубинах пустыни Невада, США проводили секретные исследования в области ядерного оружия. Среди этих экспериментов была попытка воссоздать на Земле процесс ядерного синтеза — реакцию, питающую наше Солнце, в контролируемых условиях.

Хотя детали экспериментов оставались засекреченными, в научных кругах ходили слухи о многообещающих результатах. Эта информация не осталась незамеченной и привлекла внимание двух молодых аспирантов, работавших в Лос-Аламосской национальной лаборатории в конце 2000-х годов — Коннера Гэллоуэя и Александра Валиса.

Лос-Аламос: От ядерного оружия к мирному атому

Лос-Аламосская национальная лаборатория, основанная в 1943 году как сверхсекретный объект для разработки первого ядерного оружия, сегодня превратилась в передовой научно-исследовательский центр правительства США. Расположенная недалеко от Санта-Фе, штат Нью-Мексико, она продолжает играть ключевую роль в развитии ядерных технологий, но теперь с акцентом на мирное использование.

Коннер Гэллоуэй вспоминает: «Когда мы с Алексом узнали об этих испытаниях в Лос-Аламосе, наша реакция была такой: «Вау, инерционный термоядерный синтез уже сработал!» Детали были засекречены, но достаточно информации просочилось, чтобы мы поняли — воспламенение было достигнуто».

Ядерный синтез: Энергия будущего?

Ядерный синтез — это процесс слияния ядер водорода, в результате которого выделяется колоссальное количество энергии. В отличие от ядерного деления, используемого на современных атомных электростанциях, синтез производит гелий вместо долгоживущих радиоактивных отходов.

Преимущества ядерного синтеза:

  • Обильное производство электроэнергии
  • Отсутствие выбросов CO2
  • Минимальное количество радиоактивных отходов
  • Практически неисчерпаемое топливо (водород)

От экспериментов к практике

Успешные испытания 1980-х годов привели к созданию Национального центра зажигания (NIF) в Калифорнии. Цель центра — проверить возможность зажигания таблеток ядерного топлива с помощью мощного лазера.

После более чем десятилетия исследований, в конце 2022 года ученые NIF совершили настоящий прорыв. Впервые в истории был проведен эксперимент по управляемому термоядерному синтезу, в котором энергия, полученная от реакции, превысила энергию, затраченную лазерами на её инициацию.

Перспективы и вызовы

Несмотря на впечатляющий прогресс, путь к коммерческому использованию термоядерной энергии остается долгим и дорогостоящим. Для постройки работающего реактора потребуются еще сотни миллионов долларов и годы исследований.

Однако для основателей стартапов, таких как Xcimer, и других компаний, занимающихся термоядерным синтезом, перспектива получения дешевой, экологически чистой энергии остается крайне привлекательной.

Ключевые вызовы:

  • Масштабирование технологии
  • Снижение стоимости производства энергии
  • Решение технических проблем длительной эксплуатации реакторов
  • Разработка материалов, способных выдержать экстремальные условия синтеза

Прогресс в области лазерного термоядерного синтеза открывает захватывающие перспективы для будущего энергетики. Хотя коммерческое использование этой технологии может быть еще далеко, каждый новый эксперимент приближает нас к эре чистой, безопасной и практически неисчерпаемой энергии.

Продолжающиеся исследования и инвестиции в эту область могут в конечном итоге привести к революции в мировой энергетике и помочь решить глобальные проблемы изменения климата.

Рекомендуем прочитать

США помогут Южной Корее построить ядерные подлодки

OSHU

Хакеры используют Claude ИИ для кибератак

OSHU

Ремонт или новый? Как сэкономить, починив старый холодильник

OSHU