Група изследователи на ядрен синтез в National Ignition Facility (NIF) постигнаха самонагряваща се „горяща плазма“ за първи път през януари, приближавайки търговски жизнеспособния ядрен синтез с една стъпка по-близо.
Ядреният синтез, който имитира метода за генериране на енергия на Слънцето и звездите, има потенциала да осигури практически неограничена чиста енергия тук на Земята.
Сега нов анализ на плазмата, публикуван в статия в списанието Nature Physics , разкрива изненадващи нови подробности, които биха могли да помогнат на научната общност най-накрая да постигне светия граал на ядрения синтез – нетно производство на енергия.
Анализираме първата в света горяща плазма на NIF
От 2009 г. учените на NIF използват набор от 192 лазера, за да изстрелват високоенергийни импулси към малка горивна капсула, съставена от деутерий и тритий. Изследователите прилагат разрушителната, интензивна топлина на лазерите, за да накарат атомите да се слеят в хелий и да освободят огромно количество енергия.
По-рано тази година изследователите на NIF публикуваха проучване, описващо как могат да постигнат самонагряваща се „горяща плазма“, което би им позволило да премахнат лазерите, създавайки самоподдържащ се източник на топлина и енергия.
По време на своите експерименти те създават горяща плазма само за няколко наносекунди, но това е достатъчно, за да съберат жизненоважна и изненадваща информация за нейните свойства.
Сега новият анализ на този процес, наречен синтез с инерционно задържане (ICF), показва, че тя се държи по неочаквани начини. Изследователите откриха например, че йоните в тяхната горяща плазма имат по-висока енергия от предсказаната от техните модели.
„Това означава, че йоните, подложени на синтез, имат повече енергия от очакваното, нещо, което не се предвижда – или може да се предвиди – от нормалните радиационни хидродинамични кодове, използвани за симулиране на ICF имплозии“, обяснява в изявление за пресата Аластър Мур, водещ автор на новия документ.
Изследователите сравняват неочакваното поведение с ефекта на Доплер, който води до промени в тона на полицейската сирена, когато се приближава и след това се отдалечава от слушателя.
В крайна сметка екипът вярва, че разбирането на необичайното поведение може да помогне на научната общност да направи важна стъпка по-близо до постигането на чиста енергия от ядрен синтез, при което термоядреният реактор ще произвежда повече енергия, отколкото е необходима, за да работи.
Ядреният синтез може един ден да премахне нашата зависимост от изкопаемите горива, като произвежда практически безкрайна енергия по същия метод като звездите.
Въпреки че много компании твърдят, че са на прага на производството на комерсиално жизнеспособна енергия от ядрен синтез, ние все още вероятно сме малко далеч, тъй като ключовите препятствия, включващи овладяването на тази мощност чрез изключително мощни магнити, все още стоят на пътя.
Източник: InterestingEngineering
