Американські вчені вперше досягли прориву в створенні термоядерних реакторів

Американські учені стверджують, що вони вперше в історії отримали з термоядерної реакції більше енергії, ніж витратили на неї. Це важливий етап на шляху до створення термоядерних електростанцій.

Як пише BBC, дослідження на початку грудня провела група вчених із Ліверморської національної лабораторії ім. Е. Лоуренса в Каліфорнії. Вони запевняють, що їм вперше в історії вдалося здолати одну з найважливіших перепон на шляху до створення невичерпного джерела енергії.

Для дослідження науковці помістили незначний обсяг водню у капсулу розміром з горошину. Після цього вони почали його розігрівати та стискати за допомогою лазеру зі 192 променями. Температура капсули з воднем нагрілась до 100 мільйонів градусів за Цельсієм, що більше, ніж у центрі Сонця. Після цього виникає тиск, який перевищує земний у 100 мільярдів разів, і починається термоядерна реакція з виділенням енергії.

Однак експерти кажуть, що до появи термоядерних електростанцій ще дуже далеко, тому що отриманої енергії вистачить лише на те, щоб закип’ятити 10-15 чайників води. При цьому експеримент коштував 3,5 млрд доларів. Для появи термоядерних електростанцій такі експерименти мають відбуватися щосекунди, тоді як зараз на підготовку одного витрачають цілий день.

Атомні електростанції зараз виробляють енергію за рахунок ланцюгової ядерної реакції, тобто керованого процесу розщеплення атомів урану, що супроводжується виділенням значної кількості енергії. Це призводить до появи вкрай небезпечних радіоактивних відходів. Натомість термоядерний синтез – це зворотний процес, в якому атоми зливаються один із одним. Така реакція не залишає жодних шкідливих відходів, водночас виділяє ще більше енергії.

Саме термоядерний синтез забезпечує енергією зірки у космосі, зокрема і Сонце. Але в лабораторних умовах відтворити природний процес дуже складно. Також ученим дуже складно контролювати ту енергію, яка вивільняється під час процесу. Тому наразі основна проблема – це те, що на проведення реакції учені витрачають більше енергії, аніж отримують із неї.

Крім того, варто зауважити, що на Сонці термоядерний синтез відбувається за температури близько 10 млн градусів за Цельсієм. На Землі, де гравітація приблизно в 30 разів слабша за сонячну, для протікання реакції потрібна температура ще вища – близько 100 млн градусів.

Оскільки контакту з розпеченою до такої температури речовиною не витримає жодна з відомих науці хімічних сполук, ще в 1960-ті роки радянські вчені вигадали утримувати розпечену до астрономічних температур плазму за допомогою магнітних пасток, замкнувши її в тороїдальну камеру (у формі бублика) – так щоб вона не торкалася стінок.