Энергия термоядерного синтеза превысила поглощенную

Энергия термоядерного синтеза превысила поглощенную

Ученым Ливерморской национальной лаборатории удалось провести термоядерный синтез, в котором выделенная топливом энергия превзошла поглощенную. Результаты экспериментов, проведенных в Национальном комплексе зажигания (NIF) в августе, сентябре и ноябре 2013 года, публикует Nature. Кратко предыстории работы посвящена редакционная статья.

Выделенная при термоядерном синтезе энергия в среднем в полтора раза превышала энергию, поглощенную топливом. Наиболее эффективно реакция прошла в ходе трех последних экспериментов, проведенных 13 августа, 13 сентября и 13 ноября 2013 года (о результатах первого эксперимента ученые сообщали еще летом).

В ходе последнего эксперимента уровень выделявшейся энергии достиг максимального значения — 17 килоджоулей. Топливо при этом поглотило не более 10 килоджоулей. Однако, следует иметь ввиду, что поглощенная энергия составляет лишь малую (менее процента) долю энергии, затраченной на лазерный импульс, с помощью которого ученые пытаются инициировать термоядерный синтез.

Ключевой параметр реакции, который определяет возможность зажигания, — так называемый критерий Лоуренса, — достиг в ходе эксперимента половины того значения, которое необходимо для «зажигания», то есть для того, чтобы реакция стала самоподдерживающейся. Это, по словам ученых, существенно лучше, чем они ожидали получить при математическом моделировании эксперимента.

Термоядерный синтез становится возможным при удержании достаточно большого количества взаимодействующих ядер в небольшом пространстве достаточно длительное время. Для достижения этой «концентрации» существует две принципиальные стратегии: использовать низкое давление длительное время или высокое давление при коротком импульсе. Первая стратегия используется в токамаках, в том числе строящемся реакторе ITER, вторая, инерционная, применяется в установке NIF, где дейтериво-тритиевое топливо сжимают мощным синхронным импульсом 192 лазеров.

Первые эксперименты, проведенные на NIF после постройки в 2009 году, не увенчались успехом. Ученые столкнулись с тем, что из-за нестабильности топливной оболочки достичь нужных значений критерия Лоуренса не удавалось. В данном исследовании авторы применили новый подход к наращиванию лазерного импульса (high-foot), который делает сжатие топлива гораздо стабильнее. Он, однако, имеет собственные ограничения, связанные с достижением давления. Таким образом, удастся ли довести на NIF термоядерную реакцию до «зажигания» этим методом, до сих пор непонятно.

Lenta.ru

Похожие новости:
Китай назвали местом для первой в мире термоядерной электростанции
Китайские ученые назвали Поднебесную лидером мировых исследований в области термоядерного синтеза. Физики полагают, что именно в Китае будет запущена первая в мире термоядерная электростанция, сообщает издание South China Morning Post.«Хотелось бы надеяться, что предложение о строительстве CFETR ..
2016-12-11 2648 0 Технология
0
США совершили революцию в области термоядерного синтеза
Физикам из Массачусетского технологического института, работавшим на токамаке Alcator C-Mod, удалось добиться самого высокого давления плазмы за всю историю наблюдения. О результатах работы исследователи сообщили на саммите Международного агентства по атомной энергии в Японии. Кратко об этом рассказывается на сайте ..
2016-10-18 11998 0 Технология
0
В американскую Z-машину ввели тритий
Физики начали использовать тритий в качестве топлива для Z-машины, одного из крупнейших в мире источников рентгеновского излучения, предназначенного для сжатия и нагрева термоядерного топлива. Об этом сообщает Daily Mail.Тритий, наряду с дейтерием, применяется в августе 2016 года. В течение ближайших ..
2016-11-16 6642 0 Технология
0
Термоядерное электричество появится к 2050 году
В рамках Европейского договора по развитию термоядерного синтеза опубликована «дорожная карта», формулирующая путь, который позволит обеспечить поступление электроэнергии от термоядерных источников в общую сеть к 2050 году. Карта разбивает комплексную задачу термоядерной энергетики на восемь миссий. ..
2013-03-5 1336 0 Технология
0
Калифорнийская компания сообщила об успехах в термоядерной энергетике
Компания Tri Alpha Energy из индустриального парка, расположенного к югу от Лос-Анджелеса (штат Калифорния, США) сообщила о своих успехах в термоядерной энергетике. Фирма построила машину, формирующую шар из газа, нагретого до температуры в десять миллионов градусов Цельсия, и удерживающую его в устойчивом состоянии в течение ..
2015-08-26 3344 0 Технология
1
Импульсный термоядерный синтез перевели на жидкое топливо
Ученые из центра National Ignition Facility в Калифорнии, занимающегося исследованиями в области инерциального термоядерного синтеза, провели эксперименты с новым типом мишеней, в которых слой из замороженной дейтериево-тритиевой смеси был заменен на жидкий аналог. В результате удалось добиться снижения необходимой ..
2016-12-09 2426 0 Технология
0
Литий-графитная пленка может управлять термоядерным синтезом
Международная команда ученых из США, Японии и Франции обнаружила, что реакцией термоядерного синтеза можно управлять с помощью ультратонкой пленки литированного графита. Удивительно, но тонкое покрытие из лития и графита может оказывать влияние на сверхгорячую плазму реакции синтеза. Использование энергии ..
2013-02-8 1106 0 Технология
1
В США назвали сроки запуска первого коммерческого термоядерного реактора
Частная американская компания Tri Alpha Energy пообещала создать первый коммерческий работающий термоядерный реактор уже к 2027 году. На эти цели фирма получила инвестиции в размере 500 миллионов долларов. О перспективах компании ее главный инженер Михль Биндербауэр рассказал PBS (Public Broadcasting ..
2017-01-25 3726 0 Технология
0
Россия предложила Китаю участвовать в строительстве ядерного реактора будущего
Директор Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» член-корреспондент Российской академии наук (РАН) Михаил Ковальчук предложил китайским физикам сотрудничество в строительстве гибридного ядерного реактора будущего, сообщают РИА Новости. В такой установке термоядерная реакция синтеза используется ..
2014-10-17 1504 0 Технология
0
В США сообщили о прогрессе в инерциальном термоядерном синтезе
Физики из США, Японии и Франции сообщили о прогрессе в инерциальном управляемом термоядерном синтезе, достигнутом в расположенном в Ливерморской национальной лаборатории комплексе лазерных термоядерных реакций. Результаты исследований авторы опубликовали в Nature Physics, а кратко о них сообщается на сайте Phys.org.При помощи ..
2016-01-19 967 0 Технология
0
Инерциальный термоядерный синтез ускорят турбулентностью
Физики из Принстонского университета показали, что ранее считавшаяся нежелательной турбулентность разогретой плазмы при осуществлении инерциального термоядерного синтеза может быть полезной. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Принстонская лаборатория физики плазмы.В проведенном ..
2016-03-17 1216 0 Технология
0
Стенки термоядерного реактора успешно прошли испытания
Инженеры успешно испытали бериллиево-вольфрамовые стенки для международного термоядерного реактора ITER на экспериментальной установке JET. Сообщение об этом было было опубликовано на конференции по физике плазмы, его содержание кратко суммирует ScienceNow.Испытания проходили на расположенной в Великобритании экспериментальной установке Joint ..
2012-08-21 1476 0 Технология
0
Запуск сверхмощной лазерной установки анонсирован на 2020 год
Самая мощная в мире лазерную установку планируют запустить в 2020 году в Саровском технопарке, сообщил генконструктор по лазерным системам Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики – Российского федерального ядерного центра Сергей Гаранин. По его словам, установка УФЛ-2м ..
2013-02-7 1226 0 Технология
0
В России рассказали о ходе строительства международного термоядерного реактора
Только Россия и Китай в срок выполняют свои обязательства по международному проекту термоядерного реактора (ИТЭР). Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на заместителя генерального директора «Росатома» Вячеслава Першукова. Он также напомнил, что Россия играет ключевую роль в реализации проекта. Так, ..
2014-12-23 8708 0 Технология
1
Назначена дата запуска немецкого термоядерного реактора
Немецкий термоядерный реактор Wendelstein 7-X, относящийся к классу стеллараторов, впервые будет запущен 10 декабря 2015 года. Принятие решения о дате старта стало возможным после получения специального разрешения от немецких контролирующих органов. Об этом сообщается на сайте ..
2015-12-02 1275 0 Технология
0