Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы при Министерстве энергетики США обнаружили, что добавление вольфрама повышает мощность термоядерной установки. Метод может стать важным шагом в развитии термоядерной энергетики, которая позволит человечеству обеспечить свое будущее теплом и светом на долгие годы. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
В ходе термоядерного синтеза ядра легких атомов сливаются друг с другом, образуя более тяжелые атомы. Это слияние сопровождается выделением огромного количества энергии, которую теоретически могли бы использовать люди. Поэтому сегодня ученые разрабатывают способы, которые помогли бы развить термоядерную энергетику.
Среди таких исследователей и физики из Принстонской лаборатории физики плазмы. В новом эксперименте они применили вольфрам, используемый в изготовлении режущих предметов и ламповых нитей. Ученые поместили металл на внешний слой крошечной топливной капсулы размером в 1 сантиметр, которая была под прицелом 192 лазеров. Лазерные установки нагревали капсулу. Внутри нее формировались рентгеновские лучи, которые равномерно нагревали топливо. В результате добавления вольфрама, который выступил не только блокатором тепла, находящегося в капсуле, но и привел к «взрыву энергии» внутри, образовалась горящая плазма, излучающая тепло.
Затем команда ученых добавила в топливо газ криптон, который используется в заполнении ламп накаливания. При реакции он испускал рентгеновские лучи, которые ловил рентгеновский спектрометр высокого разрешения. Он выдавал данные о том, как лучи менялись каждые 25 триллионных секунды. Это позволило ученым отследить, что происходило с плазмой в капсуле.
«Основываясь на этой информации, мы могли более точно, чем раньше, оценить размер и плотность ядра капсулы, что помогло нам определить эффективность процесса синтеза. Мы предоставили прямые доказательства того, что добавление вольфрама увеличивает как плотность, так и температуру и, следовательно, давление в прессованной таблетке. В результате мощность термоядерного синтеза увеличивается», — рассказал Лан Гао, ведущий автор статьи. В дальнейшем ученые собираются более подробно проанализировать строение капсулы и ход реакции.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
