[et_pb_section fb_built=”1″ admin_label=”section” _builder_version=”4.16″ global_colors_info=”{}”][et_pb_row admin_label=”row” _builder_version=”4.16″ background_size=”начальный” background_position=”top_left” background_repeat=”repeat ” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.16″ custom_padding=”|||” global_colors_info=”{}” custom_padding__hover=”|||”][et_pb_text admin_label=”Text” _builder_version=”4.16″ background_size=”начальный” background_position=”top_left” background_repeat=”repeat” global_colors_info=”{}”]

5 декабря учёные из National Ignition Facility совершили прорыв в ядерном синтезе, произведя реакцию с выигрышем в энергии. Это может быть шагом к миру в далеком будущем, где термоядерный синтез является источником энергии.

В прошлом месяце ближайшая к Земле звезда находилась в Калифорнии. В лаборатории, впервые, самые большие в мире лазеры заставили атомы водорода сливаться вместе в такой же реакции производства энергии, которая зажигает солнце. Это длилось менее одной миллиардной доли секунды. Но после шести десятилетий тяжелого труда и неудач Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса доказала, что это возможно. Если термоядерный синтез однажды станет коммерческой силой, он будет бесконечным и безуглеродным. Другими словами, это изменило бы человеческую судьбу. Как вы увидите, до этого еще далеко. Но после декабрьского прорыва нас пригласили посетить лабораторию и встретиться с командой, которая принесла звездную силу на Землю.

Неконтролируемый синтез легко освоить, поэтому фильмы давно черно-белые. Синтез - это то, что делает водородная бомба, высвобождая энергию, заставляя атомы водорода сливаться вместе. Что было невозможно, так это использовать огонь Армагеддона во что-то полезное.

Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса Министерства энергетики США помогает поддерживать ядерное оружие и эксперименты с физикой высоких энергий. В часе езды к востоку от Сан-Франциско мы встретились с директором Ливермора Кимом Будилом в лаборатории, вошедшей в историю, — Национальном центре зажигания.

Ким Будил: Национальная установка зажигания — это самый большой и самый мощный лазер в мире. Он был построен в 1990-х годах, чтобы создать в лаборатории условия, которые ранее были доступны только в самых экстремальных объектах во Вселенной, таких как центр планет-гигантов или Солнце, или при действии ядерного оружия. И цель состояла в том, чтобы действительно иметь возможность детально изучить такое состояние очень высокой энергии и высокой плотности.

National Ignition Facility, или NIF, был построен за 3.5 миллиарда долларов для запуска самоподдерживающегося синтеза. Они пытались почти 200 раз за 13 лет. Но, как автомобиль со слабой батареей, атомный «двигатель» никогда не заведется.

Скотт Пелли: NIF нарисовал несколько прозвищ.

Ким Будил: Да. На протяжении многих лет «Невозгораемая установка», «Невозгораемая установка». Совсем недавно «Учреждение почти возгорания». Итак, это недавнее событие действительно поставило Ignition в NIF.

Воспламенение означает зажигание реакции синтеза, которая выделяет больше энергии, чем вкладывают лазеры.

Ким Будил: Итак, если вы можете сделать его достаточно горячим, достаточно плотным, достаточно быстрым и удерживать его вместе достаточно долго, реакции синтеза начнут самоподдерживаться. И это действительно то, что произошло здесь 5 декабря.

В прошлом месяце лазерный выстрел из этой диспетчерской вложил в эксперимент две единицы энергии, атомы начали сплавляться, и вышло около трех единиц энергии. Тэмми Ма, которая возглавляет инициативы лаборатории по исследованию лазерного синтеза, получила звонок в ожидании самолета.

Тэмми Ма: И я расплакалась. Это были просто слезы радости. И я на самом деле начал физически трястись и... и прыгать вверх и вниз, знаете, у ворот до того, как все вошли. Все такие: «Что эта сумасшедшая делает?»

Тэмми Ма без ума от инженерии.

Она показала нам, почему проблема термоядерного синтеза может довести любого до слез. Во-первых, необходима энергия, которую лазеры доставляют в эти трубки, длина которых больше футбольного поля.

Скотт Пелли: И сколько их всего?

Тэмми Ма: всего 192 лазера.

Скотт Пелли: Каждый из этих лазеров является одним из самых мощных в мире, и у вас их 192.

Тэмми Ма: Это довольно круто, верно?

Ну, на самом деле довольно жарко, миллионы градусов, поэтому они используют ключи, чтобы запирать лазеры.

Лучи бьют с мощностью в 1,000 раз большей, чем вся национальная энергосистема. Ваш свет не гаснет дома, когда они делают снимок, потому что конденсаторы хранят электричество. В трубках лазерные лучи усиливаются, бегая вперед и назад, а вспышка длится доли секунды.

Тэмми Ма: Мы должны попасть в эти невероятные условия; горячее, плотнее, чем центр Солнца, и поэтому нам нужна вся эта лазерная энергия, чтобы достичь этих очень высоких плотностей энергии.

Весь этот удар испаряет цель, слишком маленькую, чтобы ее можно было увидеть.

Скотт Пелли: Могу я подержать эту штуку?

Майкл Штадерманн: Абсолютно.

Скотт Пелли: Невероятно. Абсолютно потрясающе.

Команда Майкла Стадерманна строит полые снаряды-мишени, наполненные водородом при температуре 430 градусов ниже нуля.

Майкл Штадерманн: Точность, необходимая для изготовления этих снарядов, невероятна. Раковины почти идеально круглые. У них шероховатость в сто раз лучше, чем у зеркала.

Если бы он не был более гладким, чем зеркало, несовершенства сделали бы столкновение атомов неравномерным, что привело бы к провалу синтеза.

Скотт Пелли: Значит, они должны быть максимально приближены к совершенству.

Майкл Стадерманн: Верно. Верно, и мы думаем, что это одни из самых совершенных предметов, которые у нас есть на Земле.

Лаборатория Штадерманна стремится к совершенству, испаряя углерод и формируя оболочку из алмаза. Они строят 1,500 в год, чтобы сделать 150 почти идеальными.

Михаэль Штадерманн: Все компоненты собираются вместе под микроскопом. А потом сборщик с помощью электромеханических ступеней кладет детали туда, куда они должны идти – сдвигаем их вместе, а потом мы волоском наносим клей.

Скотт Пелли: Волосы?

Майкл Штадерманн: Да. Обычно что-то вроде ресницы или похоже, или кошачий ус.

Скотт Пелли: Вы наносите клей кошачьим усом?

Майкл Стадерманн: Верно.

Скотт Пелли: Почему он должен быть таким маленьким?

Майкл Штадерманн: Лазер дает нам лишь ограниченное количество энергии, а для управления большей капсулой нам потребуется больше энергии. Так что это ограничение объекта, который вы видели, очень большой. И, несмотря на его большой размер, это то, на чем мы можем с ним ездить.

Скотт Пелли: Цель может быть больше, но тогда и лазер должен быть больше.

Майкл Стадерманн: Верно.

5 декабря они использовали более толстую мишень, чтобы она дольше сохраняла форму, и придумали, как увеличить мощность лазерного выстрела, не повреждая лазеры.

Тэмми Ма: Итак, это пример мишени перед выстрелом…

Тэмми Ма показала нам неповрежденную сборку мишени. Алмазная раковина, которую вы видели, находится внутри серебристого цилиндра.

Эта сборка входит в синюю вакуумную камеру высотой в три этажа. Здесь трудно что-то разглядеть, потому что оно изобилует лазерами и приборами.

Этот инструмент они называют Данте, потому что, как нам сказали, он измеряет адское пламя. Один физик сказал: «Вы должны видеть цель, которую мы взорвали 5 декабря».

Что заставило нас спросить: «Можем ли мы?»

Скотт Пелли: Вы видели это раньше?

Тэмми Ма: Впервые такое вижу.

Подробнее читайте в источнике: Внутри прорыва в ядерном синтезе, который может стать шагом к неограниченной чистой энергии в далеком будущем – CBS News

[/ Et_pb_text] [/ et_pb_column] [/ et_pb_row] [/ et_pb_section]