Американская национальная лаборатория достигла многократного "зажигания" термоядерного синтеза

В декабре 2022 года, после более чем десятилетия усилий и разочарований, ученые Национального комплекса зажигания (NIF) в США объявили о том, что установили мировой рекорд, добившись термоядерной реакции, которая выделила больше энергии, чем потребила — явление, известное как зажигание. Теперь они доказали, что этот подвиг был не случайностью, многократно его повторив, и администрация президента США Джо Байдена намерена опираться на этот успех, создав три американских исследовательских центра для продвижения этой области.

Лазерный комплекс размером со стадион, расположенный в Национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора в Калифорнии, добился цели зажигания в четырех из последних шести попыток, создав реакцию, генерирующую давление и температуры выше, чем внутри Солнца.

NIF был задуман не как электростанция, а как установка для воссоздания и изучения реакций, происходящих во время термоядерных взрывов после того, как США прекратили подземные испытания оружия в 1992 году. Более высокие выходы термоядерной энергии уже используются для продвижения ядерных исследований и также подпитали энтузиазм в отношении термоядерного синтеза как неисчерпаемого источника чистой энергии.

Однако от достижения зажигания до обеспечения сети энергией термоядерного синтеза еще далеко, и NIF, хоть и имеет крупнейший лазер в мире, не очень подходит для этой задачи. Система лазеров установки крайне неэффективна, и более 99% энергии, подаваемой в одну попытку зажигания, теряется до достижения цели.

Разработка более эффективных лазерных систем — одна из целей новой программы Министерства энергетики США в области инерционного термоядерного синтеза. В этом месяце агентство объявило о выделении 42 млн долларов на четыре года для создания трех новых исследовательских центров, каждый из которых будет включать национальные лаборатории, университетских исследователей и партнеров из промышленности, которые будут работать над этим и другими достижениями.

На данный момент большая часть госинвестиций в исследования термоядерной энергетики была направлена на реакторы под названием токамаки. Разрабатываемый международным партнерством ITER во Франции также использует этот подход. А десятки частных компаний развивают и другие методы, такие как лазерный термояд. Кто станет первым, способным продемонстрировать практическое применение термоядерной энергии, пока остается загадкой.