Учёные ещё в 2,7 раза подняли КПД термоядерного синтеза с положительным выходом энергии

Единственный в мире эксперимент с положительным выходом энергии у термоядерной реакции улучшил результаты. Учёные Национального комплекса лазерных термоядерных реакций США (National Ignition Facility, NIF) зафиксировали новый рекорд в ходе эксперимента по лазерному термоядерному синтезу. Выход энергии достиг 8,6 МДж, что более чем в два раза превышает результат прошлого года и почти в четыре раза больше, чем при первом пуске в 2022 году.

Источник изображения: Damien Jemison / LLNL / TechCrunch

По данным TechCrunch, в последних испытаниях мощность реакции сначала подняли до 5,2 МДж, а затем — до 8,6 МДж. В 2022 году результат составлял 3,15 МДж при затратах 2,05 МДж на нагрев топлива. Однако о практическом применении специалисты пока ничего не говорят. Полученной энергии недостаточно даже для частичного возврата электричества в сеть, поскольку только для питания лазерной системы требуется около 300 МДж.

В установке NIF был использован метод инерционного сжатия топлива (инерционное удержание), при котором реакция происходит настолько быстро, что продукты реакции не успевают рассеяться. Специальную крошечную капсулу с топливом размером с горошину покрыли алмазной оболочкой и поместили внутрь золотого цилиндра — гольраума. Далее его опустили в вакуумную камеру диаметром 10 метров, где 192 лазера сфокусировались на цели. Под действием лазеров стенки гольраума начали испаряться и излучать рентгеновские лучи, которые равномерно обжали топливную капсулу, вызвав сжатие и запуск термоядерной реакции. При этом ядра дейтерия и трития вступали в реакцию синтеза, образуя ядро гелия и высвобождая нейтроны вместе с огромным количеством энергии.

Интересно, что другой подход — магнитное удержание плазмы — пока не достиг уровня положительного выхода энергии, но работы в этом направлении продолжаются. Например, во Франции для проекта ITER строят крупнейшую тороидальную установку для магнитного удержания плазмы (токамак). В то же время стартапы, такие как Xcimer Energy и Focused Energy, акцентируют своё внимание на инерционном удержании. Все эти исследования приближают мир к источнику энергии с минимальными экологическими последствиями и практически неисчерпаемым топливом.