Тріумф американської науки: Єдина термоядерна лабораторія світу, що повертає більше енергії, ніж споживає, побила власний рекорд

Національний комплекс запалювання (Національний комплекс запалювання (NIF), розташований у Ліверморській національній лабораторії імені Лоуренса), розташований у Ліверморській національній лабораторії імені Лоуренса (США), який вважається єдиним у світі експериментальним центром з термоядерного синтезу, що виробляє більше енергії, ніж споживає для запуску реакції, встановив нові рекорди, удвічі перевищивши попередні результати.

В ході чергового експерименту NIF спочатку підвищив вихід термоядерної енергії до 5.2 мегаджоулів, а потім і до 8.6 мегаджоулів. Ці показники більш ніж удвічі перевищують енергію, вивільнену під час їхнього історичного експерименту у 2022 році, передають Патріоти України з посиланням на TechCrunch.

Прорив 2022 року став першим випадком в історії, коли науковцям вдалося досягти так званого "запалювання" — термоядерної реакції, яка згенерувала більше енергії (3.15 мегаджоулів), ніж було вкладено в паливо лазерами (2.05 мегаджоулів).

Важливо зазначити, що це досягнення не враховує загальну кількість енергії, необхідну для живлення всієї системи лабораторного комплексу, яка у 2022 році становила приблизно 300 мегаджоулів від електромережі.

Попри це, успіх продемонстрував чудову перспективу ядерного синтезу як безвуглецевого, практично безмежного джерела енергії. Заступниця міністра з питань ядерної безпеки Джилл Грубі назвала це "першими невпевненими кроками до чистого джерела енергії, яке могло б революціонізувати світ".

Термоядерний синтез – це концепція, над якою науковці працюють майже століття. Основною проблемою завжди була масштабованість: поки що для запуску реакції термоядерного синтезу потрібно значно більше енергії, ніж вона потім виробляє. Досягнення NIF змінило це правило, хоч і лише на короткий час, оскільки наука поки що не спроможна підтримувати реакцію дуже довго.

Метод роботи NIF та подальші виклики

Система NIF працює за принципом інерційного утримання плазми. Вона використовує 192 лазерні промені для стиснення покритої алмазом гранули розміром з горошину перцю. По суті, це створює крихітний, зореподібний вибух всередині золотого циліндра. Лазерний імпульс випускається всередині вакуумної камери діаметром 10 метрів, нагріваючи паливо до температури понад 100 мільйонів градусів при тиску, що в сотні мільярдів разів перевищує атмосферний тиск на Землі – умови, схожі на те, що відбувається в серцях зірок. Команда успішно повторила цей експеримент у 2023 році, а тепер, згідно з останніми повідомленнями, продовжує покращувати ефективність експерименту.

Нове збільшення виходу енергії є значним кроком для експерименту. Однак, він усе ще дуже далекий від забезпечення сталого чистого джерела енергії для наших домівок і підприємств, особливо якщо врахувати 300 мегаджоулів, необхідних для живлення експерименту 2022 року з електромережі. І це не згадуючи про будівництво реальної термоядерної електростанції та розробку способів виробництва термоядерної енергії у великих масштабах та інтеграції цієї технології у світову енергетичну мережу.

Експерти все ще бачать серйозні перешкоди для інерційного утримання як практичного джерела енергії. Саме тому інші команди досліджують інші методи синтезу, насамперед магнітне утримання, яке використовує магнітні поля для утримання плазми.

Попри виклики, давня репутація термоядерного синтезу як "нездійсненної мрії", котру завжди обіцяють реалізувати "через 30 років", можливо, нарешті змінюється. Інженерні проблеми, що стоять на шляху, величезні, але суттєвий прогрес NIF є свідченням динаміки розвитку галузі в час, коли світ гостро потребує масштабних рішень для чистої енергії.