Опоздав на 10 лет, США, наконец, «зажгли плазму». Но выиграли от этого военные, а не термоядерная энергетика
Интересующиеся наукой люди наверняка почти все устали от обещаний «светлого термоядерного будущего» — бесконечная, чистая и дешевая энергия все никак не приходит в электросеть. Тем не менее фантастически дорогие исследования в этой области ведут все страны, у которых на это есть возможность. Разгадка проста: «мирный термояд» давно превратился в своеобразную гонку вооружений, только от науки. И очередное достижение американских ученых показывает, насколько это соревнование недалеко ушло от своих военных корней.
Во вторник, 13 декабря, Министерство энергетики США (DOE) сообщило прессе поистине сенсационное известие: американские физики смогли «зажечь» плазму в управляемой термоядерной реакции. Иными словами, в эксперименте плазма начала разогревать себя сама за счет реакции синтеза. За последние полвека к этому рубежу удавалось подойти немногим исследовательским командам, а перешагнуть — никому. С точки зрения прогресса в области термоядерной энергетики это безусловное достижение.
Рекордный эксперимент проводили 5 декабря в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций (National Ignition Facility, NIF). Топливная «таблетка» с дейтерием и тритием получила 2,05 мегаджоуля энергии, а энерговыделение последовавшего за этим взрыва составило 3,15 мегаджоуля. Соотношение между затраченной на создание плазмы и полученной от нее энергией определяют параметром Q, в данном случае он превысил 1,5. До этого самым большим значением Q было 0,7, и его тоже достигли на NIF.
Важно уточнить: впечатляющий результат американских физиков стал прорывом, но исключительно в рамках экспериментов. Это переход за черту «равновесия» (breakeven) к «зажиганию» (ignition), а для практического применения термоядерной реакции для выработки энергии требуется стабильное «горение» (burning plasma). Более того, NIF — не реактор, а очень специфический научный инструмент, поэтому «зажигание» зачтено лишь с научной точки зрения.
На деле с инженерной точки зрения эксперимент имел Q существенно меньше единицы, мягко говоря. Чтобы накачать «таблетку» с топливом (хольраум) чуть более чем двумя мегаджоулями, все 192 лазера комплекса поглотили 322 мегаджоуля энергии. Проблема в том, что перед NIF не стоит задача вырабатывать электричество — его устройство не оптимально для таких целей. Зато позволяет во всех деталях изучать реакции синтеза.
В ближайших экспериментах сотрудники Национального комплекса лазерных термоядерных реакций постараются повторить «зажигание». Их результаты будут оформлены в научную работу и опубликованы в рецензируемом журнале. Пока исследователи поделились анонсом своего достижения и некоторыми деталями, которые требуют дальнейшей проверки.
Что интересно, для термоядерной энергетики этот рекорд, скорее всего, даст не так уж много. Возможно, вдохновит другие команды ученых по всему миру на более интенсивную работу.
А вот для военных это настоящий подарок: теперь они могут ставить натурные эксперименты, демонстрирующие в деталях, что происходит во время взрыва водородной бомбы. К слову, это и есть одно из основных назначений NIF — помощь Пентагону в совершенствовании термоядерного оружия.
Подробнее об устройстве Национального комплекса лазерных термоядерных реакций и его истории Naked Science рассказывал в новости об экспериментах, без которых рекордный результат не был бы возможен. Если вкратце, то изначально «зажигание» планировали выполнить еще в первую кампанию комплекса — до 2012 года. Но выяснилось множество фундаментальных трудностей, на преодоление которых ушли десять лет совершенствования технологии, а также оборудования.
Telegram 
Дзен 
VK Отходы виноделия служат полноценной заменой антибиотикам в птицеводстве. Всего полпроцента виноградного жмыха в рационе бройлеров с хроническим воспалением кишечника восстановили рост птиц, подавили патогенные бактерии и улучшили качество мяса. В отличие от традиционных стимуляторов роста, жмых не провоцирует появление супербактерий, предлагая индустрии дешевую и экологичную альтернативу.
Российские антропологи изучили коренной моляр неандертальца из алтайской пещеры, в котором было крупное углубление, выглядящее искусственным. Анализ показал, что около 60 тысяч лет назад в зубе высверлили пораженные ткани заостренным камнем. Находка отодвинула первое известное применение инвазивных стоматологических процедур на 45 тысяч лет в прошлое.
Астрофизики из МФТИ, Института прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН и США выяснили, что магнитосфера молодой звезды может полностью изменить направление ее дрейфа. Трехмерные магнитогидродинамические расчеты впервые учли весь комплекс взаимодействий между планетой, диском и звездным магнитным полем в единой самосогласованной симуляции.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Отходы виноделия служат полноценной заменой антибиотикам в птицеводстве. Всего полпроцента виноградного жмыха в рационе бройлеров с хроническим воспалением кишечника восстановили рост птиц, подавили патогенные бактерии и улучшили качество мяса. В отличие от традиционных стимуляторов роста, жмых не провоцирует появление супербактерий, предлагая индустрии дешевую и экологичную альтернативу.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии