Ученым NIF впервые удалось достичь положительного энергетического баланса инициируемой реакции ядерного синтеза

Лазер National Ignition Facility


Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL), работающие на одной из самых мощных лазерных установок в мире на сегодняшний день, National Ignition Facility (NIF), впервые за всю историю их экспериментов по инициации управляемой реакции термоядерного синтеза удалось достичь положительного энергетического баланса всего процесса в целом. Это означает, что в момент проведения эксперимента количество выделившейся в результате реакции термоядерного синтеза энергии превысило количество энергии, затраченное на ее инициацию. И это достижение является огромным шагом на пути к реализации самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза, которая может и должна стать в будущем неисчерпаемым источником экологически чистой и дешевой энергии.

Установка NIF, находящаяся в Ливерморе, Калифорния, на сооружение которой было потрачено около 3.5 миллиардов долларов, содержит 192 мощных лазера, все лучи которых фокусируются только на маленькой точке пространства. В эту точку помещается крошечный шарик из замороженного водородного топлива, а импульс лазерных лучей нагревает этот шарик до сверхвысокой температуры, создавая вокруг него область чрезвычайно высокого давления, что позволяет приблизиться к условиям, необходимым для инициации самоподдерживающейся реакции термоядерного синтеза.

Следует напомнить, что в 2009 году руководство NIF и лаборатории Лоуренса взяли на себя обязательство продемонстрировать управляемую реакцию термоядерного синтеза, которая способна обеспечить получение большого количества полезной энергии, до 30 сентября 2012 года. Но, к указанному сроку в связи с проблемами технического характера ученым так и не удалось достичь поставленной цели и сдержать свое обещание. При этом значительно был превышен расход выделенных на эти работы финансовых средств. Все это послужило причиной к тому, что исследовательские работы на NIF были почти свернуты, а основным направлением работы стали исследования в области ядерного оружия.

Структура установки NIF


Несмотря на такую переориентацию направления исследований, ученым все же удавалось периодически проводить эксперименты в направлении управляемого термоядерного синтеза. И, согласно информации от агентства BBC, в ходе одного из таких экспериментов, который был проведен в конце сентября 2013 года, количество энергии, выделившейся в результате реакции ядерного синтеза, наконец, превысило количество энергии, переданной шарику из водородного топлива. Следует особо отметить, что положительный баланс энергии, полученный учеными лаборатории Лоуренса, является первым подобным случаем за всю историю исследований в направлении реализации управляемой реакции термоядерного синтеза.

Заметим, что количество энергии, затраченное в общей сумме на проведение эксперимента, значительно превышает количество выделившейся термоядерной энергии. Это произошло в связи с тем, что технология накачки водородного шарика энергией с помощью лазеров является не самой эффективной, не вся энергия лазеров попадает точно в мишень, лазеры, их источники питания и дополнительное оборудование имеют свои коэффициенты полезного действия, что приводит к затратам достаточно большого количества дополнительной энергии.

Установка National Ignition Facility является одним из нескольких проектов во всем мире, нацеленных на реализацию и использование управляемого термоядерного синтеза. Еще одним из наиболее значимых таких проектов является проект ITER, тороидальный реактор которого строится сейчас на юге Франции. Несмотря на схожие конечные цели, реактор ITER будет использовать совершенно иные принципы для инициации реакции термоядерного синтеза. В нем, как и во всех реакторах типа "Токамак", будет использоваться технология сжатия плазменного шнура с помощью сильнейших магнитных полей.




Ключевые слова:
Лазер, Проект, National Ignition Facility, NIF, Термоядерный, Синтез, Реакция, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые добились увеличения положительного энергетического баланса реакции т ...
  • Машины-монстры: Самый мощный в мире лазер, зажигающий на Земле крошечные зв ...
  • Ученые из MIT обнаружили новый вид реакций термоядерного синтеза.
  • Алмазная пуля, разогнанная до скорости 1000 км/сек, может вызвать реакцию т ...
  • Самый большой в мире лазер делает первые шаги к реализации управляемой реак ...




  • 10 октября 2013 09:01
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Как-то все это печально. Уже все давно разработано и техническая составляющая на уровне, но ... кузкиной матери человечеству как всегда не хватает, вот если бы прижало, то давно бы уже термояд был бы в фаворе. И этот бил что гейц, какого х..ра он вкладывает бабло в нового поколения ядерные реакторы, нет чтобы термояд поддержать - бл... прогматик х.
        
    10 октября 2013 11:29
    #2 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Zynaps
    Зря вы так. Пока по термояду ничего конкретного нет. Давайте более подробно рассмотрим эту новость и посчитаем "на пальцах" очень сильно округляя. Количество выделенной энергии превысило затраченную на "разогрев" шарика водорода. Но КПД лазеров редко превышает 30% плюс часть энергии как сказано в статье пролетело мимо шарика. Это значит что всего в эксперименте было потрачено энергии как минимум в 3 раза больше. А как максимум может и в 10, а может и в 100 раз больше чем выделилось. Кроме того выделенную энергию надо преобразовать в электричество. А это тоже потери КПД. Так что пока что термояд ни на миллиметр не приблизился к тому что он может быть экономически эффективным.
        
    10 октября 2013 18:19
    #3 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: SK
    Так что пока что термояд ни на миллиметр не приблизился к тому что он может быть экономически эффективным.


    По моему, Zynaps говорит о том, что не больно-то они и стараются. Так, получают бабло, а потом тратят его на другие нужды, изредка оправдывая затраты такими вот незначительными успехами. И если бы на разработку термояда тратились такие же усилия, как на всяческие "виндоусфоны", то достижения были бы существеннее нынешних.


    --------------------
        
    10 октября 2013 20:50
    #4 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    На разработку термояда тратились и тратятся десятки млрд. долларов;
    длится эта эпопея уже 60 лет, и - ничего.Некоторые деятели обещали, что
    счастье будет после 30-го или 50-го года, но это вряд ли.
    Скорее всего, термояд- это тупиковый путь развития энергетики. То, что
    на звёздах идут термоядерные реакции, которые якобы и обеспечивают
    энергетику звёзд- это только почти общепринятая гипотеза, которая не
    подтверждена ничем, кроме математического моделирования, основанного на предположениях. В то же время имеются факты, и не один, которые прямо
    противоречат этой гипотезе. Ещё Н.А.Козырев, в частности, доказал, что
    термоядерные реакции не могут обеспечить наблюдаемое выделение
    энергии звёздами.
        
    10 октября 2013 21:17
    #5 Написал: muhametshin_ruslan

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Я тоже считаю, что термояд - это тупиковый путь развития энергетики, но по другой причине. Звёзды, как термоядерные реакторы запускаются ОЧЕНЬ долго, при этом сама реакция в них идёт достаточно медленно, а человечеству необходима "быстрая энергия". Я считаю что намного предпочтительнее сингуляторный реактор http://ru.wikipedia.org/wiki/Сингулярный_реактор
        
    10 октября 2013 22:03
    #6 Написал: Молочный

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    muhametshin_ruslan,
    человечество тысячи лет жило считая что страшней пожара вещи нет, но в 45 году нам доказали, что атомная энергия намного страшней и выделяет в 1000 раз больше энергии, с такой стороны вы на мир не смотрели ?
        
    10 октября 2013 23:11
    #7 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: muhametshin_ruslan
    Я считаю что намного предпочтительнее сингуляторный реактор

    Ну что Вы, уважаемый. Это такая банальность, что ни один уважающий себя учёный не станет тратить время на его создание. Вон, пусть школьники на уроках труда эти безделушки клепают.

    Цитата: muhametshin_ruslan
    Звёзды, как термоядерные реакторы запускаются ОЧЕНЬ долго, при этом сама реакция в них идёт достаточно медленно, а человечеству необходима "быстрая энергия"

    Цитата: vpreunov
    В то же время имеются факты, и не один, которые прямопротиворечат этой гипотезе. Ещё Н.А.Козырев, в частности, доказал, чтотермоядерные реакции не могут обеспечить наблюдаемое выделениеэнергии звёздами.


    Что-то мне это напоминает истории о трении звезды об эфир, о звёздах-вихрях и прочих "тайнах" мироздания.

    Цитата: vpreunov
    На разработку термояда тратились и тратятся десятки млрд. долларов;длится эта эпопея уже 60 лет, и - ничего.Некоторые деятели обещали, чтосчастье будет после 30-го или 50-го года, но это вряд ли. Скорее всего, термояд- это тупиковый путь развития энергетики.


    На разработку космической техники тратились и тратятся миллиарды долларов. Длится эта эпопея уже более 60 лет и что? Единицы из 7-миллиардного населения с огромным трудом выбираются на околоземную орбиту. Некоторые деятели обещали, что к концу двадцатого столетия откроются регулярные рейсы фотонных звездолётов по маршруту Земля - Альфа Центавра, а на Марсе зацветут яблони. Сорее всего, космические корабли - это тупиковый путь развития космонавтики.


    --------------------
        
    11 октября 2013 01:04
    #8 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    HeavyGait +1,
    .... космические корабли - это тупиковый путь развития космонавтики.
    wink .
        
    11 октября 2013 12:38
    #9 Написал: Macsi21

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Представляю если бы мдаденцы так же думали...
    Встал упал, встал упал, встал сделал шаг упал...
    Скорее всего это тупиковый путь передвижения...
        
    11 октября 2013 17:19
    #10 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Zynaps
    HeavyGait +1


    Понравилось? Обращайтесь, у меня ещё есть. wink Может быть так будет эффективнее, чем доказывать что-либо поклонникам канала РЕН-ТВ. Ведь если следовать логике этих народных сказителей, то космические корабли - это медленно, ресурсоёмко и ненадёжно. Давайте сразу межгалактическую телепортацию замутим. Это намного предпочтительнее и не надо на 60 лет эпопею разводить.

    Цитата: Macsi21
    Представляю если бы мдаденцы так же думали


    Вот именно. Человечество - ещё младенец в области термоядерного синтеза. А вы хотите чтобы младенец встал и пробежал марафонскую дистанцию на рекорд.


    --------------------
        
    11 октября 2013 22:39
    #11 Написал: Glenfiddich

    Публикаций: 0
    Комментариев: 199
    Цитата: muhametshin_ruslan
    термояд - это тупиковый путь развития энергетики



    для человека не возможно только то, что не подвластно его воображению bully как-то так )))


    --------------------
        
    14 октября 2013 22:55
    #12 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 506
    Может быть термояд и в самом деле тупиковая ветвь в энергетике, но он хотя бы реально запускается. Причем запускается на основании тех самых подкрепленных математикой теорий, которые так любят отвергать всякие "народные умельцы", мечтающие об управляемых черных дырах, торсионных генераторах, межгалактических телепортах и прочих вещах, которые не подкреплены ни чем - ни математикой, ни экспериментами. Одна только буйная фантазия и мечты.

    Ну обычно еще и теория заговора тут как тут: Злые враги из Академии наук (из Вашингтона, Израиля, с Марса) не дают самородкам реализовать свои гениальные идеи и всячески их высмеивают и гнобят, еще и какую-то математическую модель требуют сперва предъявить... Причем, эта замечательная теория позволяет им оправдывать любые свои глупости и неудачи - "если бы не враги не дающие денег и вставляющие палки в колеса, уж мы бы всем показали!" :)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.