Получить источник колоссальной энергии – вот какой стимул заставляет физиков продолжать работу над улучшением механизма термоядерного синтеза. Сегодня для проведения такого рода реакций широко применяются токамаки (тороидальные камеры с магнитными катушками). Эти установки позволяют создать среду, необходимую для протекания управляемого термоядерного синтеза. В основу их функционирования положен нагрев термоядерного топлива за счет электрического тока и микроволнового излучения на резонансных частотах (или инжекции быстрых нейтральных атомов). Такая реакция получила название «медленный» термоядерный синтез.

За экспериментальной лазерной термоядерной реакцией физики теперь могут наблюдать с помощью "ядерных очков"​

За экспериментальной лазерной термоядерной реакцией физики теперь могут наблюдать с помощью "ядерных очков"​
Фото: phys.org

Однако есть еще один способ управлять огромным источником энергии. Даже после неудачного старта в 2009-м году Национальной зажигательной установки (National Ignition Facility или NIF), которой дали грандиозное название «мини-солнце на Земле», физики не покинули идею запустить лазерный термоядерный реактор.

Ученые из Сан-Диего (Калифорния, США) открыли способ наблюдения за процессом выделения энергии при термоядерном синтезе, реализуемом с помощью лазерной установки. О своем достижении физики рассказали в научном журнале Nature Physics.

Национальная зажигательная установка (National Ignition Facility) в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в городе Ливермор (штат Калифорния, США)

Национальная зажигательная установка (National Ignition Facility) в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в городе Ливермор (штат Калифорния, США)
Фото: wikimedia.org

Руководитель ученой группы Кристофер Макгаффи рассказал, что способ наблюдения за так называемой «быстрой» термоядерной реакцией он и его коллеги открыли случайно. Они обнаружили, что при сжимании дейтерия и трития (термоядерного топлива) в капсуле остается медный осадок. Этот металл при воздействии на него лазера разогревается до сверхвысоких температур, после чего начинает излучать рентгеновские лучи определенной частоты. Благодаря такой особенности у физиков есть возможность наблюдать за тем, как вырабатывается энергия при «быстрой» термоядерной реакции. Свою наработку калифорнийские ученые назвали «ядерными очками».

Авторы способа наблюдения за термоядерным синтезом надеются, что таким образом они смогут вернуть популярность идеи лазерного термоядерного реактора, который сейчас уступил место токамакам.

Токамак Alcator C-Mod, который характеризуется самым высоким магнитным полем и давлением плазмы в мире (США)

Токамак Alcator C-Mod, который характеризуется самым высоким магнитным полем и давлением плазмы в мире (США)
Фото: wikimedia.org

Напомним, что разница в термоядерной реакции с использованием электрического тока (токамаки) и лазера заключается в скорости разогрева термоядерного топлива и последующего выброса энергии. Вторая технология значительно превосходит первую по этому показателю. Вот почему физики продолжают искать возможности заменить существующие термоядерные установки на лазерные.