|  | 9 сентября 2016 | Энергетика

Лазер OMEGA воспроизвел условия, близкие к границе начала реакций термоядерного синтеза

Лазер OMEGA


Ученые из университета Рочестера (University of Rochester) совершили шаг, который приблизил все человечество к моменту начал использования реакций термоядерного синтеза в качестве безграничного источника экологически чистой энергии. При помощи лазера OMEGA Лаборатории лазерной энергетики (Laboratory of Laser Energetics, LLE) были созданы условия, показатели которых в пять раз превышают аналогичные показатели, полученные на небезызвестной лазерной установке National Ignition Facility (NIF) Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в США.

Полученные результаты являются плодами многократных экспериментов, проведенных группой ученых, возглавляемой Шоном Риганом (Sean Regan) и Валерием Гончаровым (Valeri Goncharov). В этих экспериментах был получен энергетический выход от термоядерного синтеза на уровне 100 килоджоулей, что соответствует отдаче энергии 100-Ваттной лампочкой в течение 20 минут. Однако, в данном случае эта энергия была получена меньше, чем за миллиардную долю секунды и полученные при этом условия очень близки к условиям, когда может быть инициирована самоподдерживающаяся реакция термоядерного синтеза.

"Мы сжали топливный шарик до половины давления, требующегося для его поджига. И это потребовало достаточно серьезных усилий со стороны команды наших ученых и инженеров" - рассказывает Шон Риган, - "Если топливная мишень зажжется, то это будет походить на сверхминиатюрную звезду, размером в десятую часть миллиметра. Но эта "кроха" за несколько миллиардных долей секунды выделит энергию, эквивалентную энергии сжигания нескольких галлонов бензина".

Сравнение работы лазера OMEGA и NIF


Для разогрева и сжимания топливного шарика ученые использовали 60 лучей лазера OMEGA, для сравнения, американская лазерная установка NIF "била" в мишень 192 лазерными лучами. "Этот процесс очень напоминает процесс сжатия руками воздушного шарика, который начинает выпячиваться в местах, не охваченных вашими руками" - рассказывает Шон Риган, - "Если удастся сжать этот шар равномерно, то можно получить внутри него более высокое давление. Точно также все происходит и со сжатием шарика термоядерного топлива, когда лучи лазеров поражают его поверхность более равномерно".

Для достижения условий, близких к условиям термоядерного синтеза, ученым пришлось рассчитать и изготовить топливные шарики определенной формы, что позволило увеличить степень сжатия. Кроме этого учеными был разработан метод рентгеновской съемки со временем экспозиции в 40 триллионных долей секунды. И данные, полученные при помощи такой съемки, позволили ученым лучше понять физику происходящих процессов и более точно нацелить лазеры на мишень.

Следующим этапом работы ученых станет этап теоретических исследований, которые позволят им проанализировать и оценить все, что происходит внутри шарика термоядерного топлива в момент "удара" лазерными лучами. И полученные данные теоретических расчетов определят дальнейший путь проведения исследований в направлении создания управляемых реакций термоядерного синтеза.




Ключевые слова:
Лазер, NIF, OMEGA, Топливо, Шарик, Давление, Сжатие, Луч, Термоядерный, Синтез, Реакция, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые добились увеличения положительного энергетического баланса реакции т ...
  • Ученым NIF впервые удалось достичь положительного энергетического баланса и ...
  • Запущен новый лазер с рекордной мощностью импульса в 500 триллионов ватт.
  • Ученые из MIT обнаружили новый вид реакций термоядерного синтеза.
  • Самый большой в мире лазер делает первые шаги к реализации управляемой реак ...




  • 9 сентября 2016 10:50
    #1 Написал: Strain

    Публикаций: 0
    Комментариев: 84
    Не могу понять, а если просто взять емкость в виде колбы с максимальным светоотражающим эффектом стенок и поместить на дно топливо. Выдавливаться под давлением топливу некуда, кроме как вверх. Ну а потом можно через стенки по средством отражения бомбить её хоть 1000 лучей. Все равно давление будет осуществляться сверху.
        
    9 сентября 2016 19:06
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3676
    Цитата: Strain
    емкость в виде колбы

    Хорошая должна быть колба, чтобы выдержать, сколько там, миллионы или миллиарды атмосфер давления. Да и если выйдет поджечь реакцию синтеза, то эта колба превратиться сразу в бомбу, так как не даст выйти энергии наружу.


    --------------------
        
    9 сентября 2016 19:24
    #3 Написал: prototip

    Публикаций: 0
    Комментариев: 25
    В названии звучит близкие. В тексте может быть и если. Так в чем они продвинулись.
        
    10 сентября 2016 04:02
    #4 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 190
    На сегодняшний день в тороидальных установках появилась возможность разогрева термоядерной плазмы не в долях секунды, а в минутах, однако время удержания плазмы теперь зависит только от жаропрочности материалов. К сожалению никакое вещество не способно сопртивляться температуре в миллионы градусов, следовательно придется искать новые подходы - например последовательные взрывы термоядерных шариков или что нибудь еще.
        
    11 сентября 2016 21:24
    #5 Написал: prototip

    Публикаций: 0
    Комментариев: 25
    Helltorn,
    А ни цель ли у таких установок и создавать избыточное тепло для производства эль энергии. И в обычном угольном котле без отвода тепла, он тоже долго не проживет. Я думаю время удержания не зависит от жаропрочности.
        
    12 сентября 2016 19:50
    #6 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 472
    Цитата: Helltorn
    К сожалению никакое вещество не способно сопртивляться температуре в миллионы градусов, следовательно придется искать новые подходы

    Ну, об этом с самого начала думали. Плазма удерживается магнитными полями и не контактирует со стенками, а уж как от них отвести избыточное тепло придумают, там это не самая большая проблема. Главная проблема обеспечить стабильнось и управляемость шнура плазмы и самой реакции.
        
    13 сентября 2016 18:08
    #7 Написал: Pulsar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 222
    Цитата: Rsa
    а уж как от них отвести избыточное тепло придумают, там это не самая большая проблема.


    Не думаю. Если тепло не отводить, камера расплавится, особенно, если реакция будет устойчивой.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.