Нов път за термоядрен синтез Futuro EL PAÍS
Рентгеновите лъчи се добавят към лазера при метода на инерционно задържане на водород
Учени от Sandia National Laboratories (САЩ) наскоро съобщиха, че са постигнали термоядрен синтез, по същество детонацията на малка водородна бомба. Те са използвали рентгенов взрив за компресиране на водородна капсула до условия, подобни на тези в центъра на Слънцето, във вариант на така наречения метод на инерционно затваряне. Тези малки контролирани експлозии не биха били опасни и биха могли да бъдат алтернатива за генериране на електричество чрез синтез, източник на енергия на звездите. При синтез водородните атоми се комбинират, образувайки хелий, произвеждайки изобилна енергия в реакцията.
„Това е първото наблюдение на синтеза с пулсиращ източник“, каза Рамон Дж. Лийпър, директор на отдела за приложна физика в Сандия (Албакърки, Ню Мексико), който представи резултатите на среща на Американското физическо общество във Филаделфия .
Повечето експерименти за постигане на контролиран синтез използват магнитни полета за компресиране на водорода [магнитно задържане], когато той достигне температури, достатъчно високи, за да се случи непрекъснат синтез. Но поддържането на изключително горещ и плътен водороден облак - под формата на плазма - е по-сложно, отколкото учените смятаха, когато започнаха експерименти за синтез преди 50 години. Дори поддръжниците на идеята казват, че ще са необходими десетилетия изследвания и скъпи реактори, преди да се получи търговска електроцентрала, казват служители на Sandia. Предстои обаче и много дълъг път за тях.
Подходът на Сандия може да се сравни с изгарянето на въглища в пещ. Експериментите на Сандия могат да излязат с нещо подобно на двигател с вътрешно горене, при което мощността се генерира от поредица от експлозии. Този метод е може би по-опростен, тъй като елиминира необходимостта от ограничаване на горещ водороден газ, но проектирането на машина, която може да детонира контролирани термоядрени експлозии в бърза последователност - и да ги издържи невредими - е инженерно предизвикателство, с което учените дори още не са се справили.
В предишни години изследователи от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ (САЩ) предизвикаха фузионни експлозии, като фокусираха лазерни лъчи с висока интензивност върху водородни капсули и възнамеряват да продължат тази линия на работа в новия Национален механизъм за запалване. Други учени се опитват да накарат водорода да имплодира със снопове тежки елементи, като ксенон или цезий.
Устройството на Sandia, ускорителят Z, е създадено за изследване на експлозии на ядрени оръжия, без да се правят ядрени тестове. В средата на 90-те години този ускорител успя да произведе 20 трилиона вата рентгенови лъчи, но това не е близо до количеството, необходимо за предизвикване на синтез и дори лабораторията обмисля да изключи устройството. Подобренията умножиха пика на рентгеновата мощност с 10, достигайки повече от 200 милиарда вата, а дроселът започна да се мисли като кандидат за практически синтез: „Ние сме в надпреварата“, казва Джеф Куинтенц. В експеримента, за милиардни секунди, мощността на рентгеновите лъчи, изстреляни към водородната капсула, далеч надвишава мощността на всички електроцентрали в света.