Успешный ядерный синтез с помощью лазеров: эра чистой энергии уже наступила. Пока в микромасштабе.

Исследователи из Колорадо успешно провели реакцию ядерного синтеза с высоким показателем эффективности, использовав лазеры для сплавления нанопроволоки из дейтерия в гелий.

Исследовательская группа из Университета штата Колорадо успешно вызвала ядерный синтез с помощью лазерной установки в микромасштабе. Лазерный синтез — это экологически чистый процесс, при котором атомы водорода сплавляются в атомы гелия, высвобождая колоссальное количество энергии (подобные процессы происходят на Солнце и других звездах). Используя небольшие, но мощные лазеры, построенные в лаборатории CSU, исследователи нагрели нанопроволоки из дейтерированного полиэтилена — материала, который похож на обычный полиэтиленовый пластик, за исключением того, что атомы водорода в нем заменены более тяжелым изотопом водорода, дейтерием. Благодаря облучению тонких синтетических проводов, которые даже нельзя увидеть невооруженным глазом, команда достигла огромных температур и осуществила высокоэффективный ядерный синтез.

Синтез с использованием лазеров сам по себе не является чем-то новым и уникальным: в течение многих лет физики проводили многочисленные эксперименты с целью получения чистой энергии. Работа специалистов из CSU подробна описана в статье, опубликованной в Nature Communications. На фоне предыдущих исследований она выделяется тем, что физики вместо блоков твердого топлива впервые решили использовать массив нанопроволоки — и не прогадали. Результатом стала реакция синтеза, в 500 раз превышающая по эффективности аналогичные проекты. Во многом это стало возможно благодаря тому, что дейтерий, в отличие от водорода, несет в своем ядре нейтрон, который высвобождается при сплавлении в гелий.

Стоит отметить, что в микромасштабе даже такой продуктивный реактор не будет генерировать достаточное количество энергии, чтобы ее можно было использовать в промышленных целях. Работа ученых CSU лишь подготовила почву для дополнительных исследований взаимодействия высокоинтенсивных лазеров с материей. Кроме того, уже в ближайшем будущем подобные технологии могут быть использованы для создания качественно более совершенных нейтронных изображений, аналогичных рентгеновским снимкам. Использование массивов нанопроволоки в качестве источников топлива также предоставляет некоторые интересные возможности для развития индустрии в целом — остается лишь дождаться, когда физики построят реактор больших масштабов.

Василий Макаров

Источник: https://www.popmech.ru/science/news-415052-uspeshnyy-yadernyy-sintez-s-pomoshchyu-lazerov-era-chistoy-energii-uzhe-nastupila/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com 19/03/2018