Учёные создали способ наблюдения за топливом в будущем лазерном термоядерном реакторе

Втр, 01/19/2016 - 13:01

В Калифорнии физики разработали специальные "ядерные очки", с помощью которых можно наблюдать за путями поступления энергии при сжатии термоядерного топлива с помощью лазерных пучков большой мощности. Данная разработка позволит в будущем создать термоядерные реакторы рабочего типа.

Перед тем, как создать эту методику учёные пытались найти реакцию наугад. Теперь же они получили возможность следить за путём энергии и работой систем, которые направляют её в термоядерное топливо.
На данный момент существует два пути создания самоподдерживающейся термоядерной реакции. Первый из них - "медленный" термояд, имеющий вид токамаков и других магнитно-плазменных систем, на базе которых осуществляется строительство международного термоядерного реактора ИТЕР во Франции.

Второй путь - "быстрый" термояд. Под ним понимается действие особых систем, термоядерная реакция в которых осуществляет запуск почти мгновенно (в течение миллионной доли секунды) из-за сжатия термоядерного топлива под воздействием мощных пучков лазерного излучения. Реактор данного типа может вырабатывать серию термоядерных микровзрывов, из который возможно извлечь энергию.

Около 10-ти лет назад "быстрый" термоядерный синтез учёные считали более перспективным, чем "медленный" термояд, имеющий вид токамаков. Но последующие провалы в работе Национальной зажигательной установки NIF снова вернули физиков к изучению идеи "медленного" синтеза.

Специалисты надеются, что методика наблюдения за распределением энергии по сжимаемому образцу топлива, которую они создали, будет способствовать возвращению эффективности "быстрых" реакторов. Открыта данная методика была достаточно случайно – во время наблюдения за сжатием дейтерия и трития учёные заметили, что капсула, в которой содержались вещества, содержит в своём составе некоторое количество меди.

Физики объясняют, что во время лазерного облучения медь нагревается до сверхвысоких температур и излучает рентгеновские лучи на некоторых частотах волн, за которыми можно вести наблюдение при помощи детекторов электромагнитных волн.

Используя информацию, полученную при наблюдении, физики создали особую "камеру", с помощью которой они следили за участком меди, который нагревался более всего и где капсула получала максимум энергии. Данные наблюдения уже способствовали повышению КПД лазера до 7%, что в 4 раза превышает достижения NIF.

Физики заявили, что новый показатель можно достаточно легко увеличить до 15% с помощью оптимизаций и увеличения размеров капсулы и мощности лазера. Специалисты надеются, что результаты их работы вернут интерес учёных и научных деятелей всего мира к лазерному термоядерному синтезу.

Источник