19:42, 19 июня 2024 Ср

Американские ученые добились прорыва в получении энергии из термоядерного синтеза. Мир приблизился к получению экологически чистой и дешевой энергии, - Financial Times

Ученые американского правительства совершили прорыв в поисках безграничной энергии с нулевым выбросом углерода, впервые в истории добившись выработки в реакции термоядерного синтеза, сообщает Financial Times со ссылкой на троих человек, осведомленных с предварительными результатами недавнего эксперимента.

Начиная с 1950-х годов физики пытаются использовать питающую Солнце реакцию синтеза, но ни один ученый коллектив так и не смог произвести в результате реакции энергии больше затраченной. Эта веха под названием чистый прирост возвестила бы о надежной и доступной альтернативе ископаемому топливу и традиционной ядерной энергетике.

Федеральная Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса в Калифорнии использует так называемый термоядерный синтез с инерционным удержанием — при этом крошечная частичка водородной плазмы бомбардируется крупнейшим в мире лазером. В ходе эксперимента за последние две недели удалось добиться чистого прироста энергии.

Даже при том, что многие ученые считают, что создание термоядерных электростанций станет возможным лишь спустя десятилетия, потенциал этой технологии трудно переоценить. Реакции термоядерного синтеза не выделяют ни углерода, ни радиоактивных отходов с долгим периодом полураспада, а небольшая чашка водородного топлива теоретически может питать дом в течение сотен лет.

Американский прорыв свершился в момент, когда мир столкнулся с высокими ценами на энергию и необходимостью скорейшего отказа от ископаемого топлива, чтобы не допустить опасного скачка средних мировых температур. В соответствии с Законом о снижении инфляции администрация президента Байдена вложит в новые субсидии на низкоуглеродную энергетику почти 370 млрд долларов — это поможет сократить выбросы и выиграть глобальную гонку за чистые технологии следующего поколения.

Реакция синтеза на правительственном объекте США произвела около 2,5 мегаджоулей энергии — порядка 120% от 2,1 мегаджоулей использованной энергии лазера, сообщили осведомленные источники, подчеркнув при этом, что анализ данных не закончен.

Министерство энергетики США заявило, что во вторник министр Дженнифер Гранхольм и замминистра по ядерной безопасности Джилл Хруби объявят о «крупном научном прорыве» в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса. От дальнейших комментариев в ведомстве отказались.

Лаборатория подтвердила успешный эксперимент в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций, но подчеркнула, что анализ результатов продолжается.

«Первые диагностические данные свидетельствуют об еще одном успешном эксперименте в Национальном комплексе лазерных термоядерных реакций. Однако точная выработка все еще определяется, и мы не можем подтвердить, что на сегодняшний момент она превышает пороговое значение, — говорится в сообщении. — Анализ еще не завершен, поэтому от преждевременной публикации информации мы воздержимся».

Два осведомленных источника сообщили, что выход энергии превысил ожидаемый, повредив часть диагностического оборудования и затруднив анализ. При этом прорыв уже широко обсуждается учеными, добавили источники.

«Если это подтвердится, мы станем свидетелями исторического момента, — сказал доктор Артур Таррелл, плазменный физик и автор книги «Звездные строители» об истории термоядерной энергии. — Ученые с 1950-х годов никак не могли доказать, что термоядерный синтез сможет высвободить энергии больше затраченной, и похоже, что исследователи из Ливерморской лаборатории имени Лоуренса наконец-то этой давней цели достигли».

Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций стоимостью 3,5 млрд долларов изначально строился для испытаний ядерного оружия через имитацию взрывов, но с тех пор использовался для исследований в области термоядерной энергии. В прошлом году он ближе всех в мире подобрался к чистому приросту энергии, произведя в результате реакции синтеза 1,37 мегаджоулей — порядка 70% затраченной энергии лазера.

Представляя новую стратегию Белого дома по термоядерной энергетики, конгрессмен и председатель двухпартийной рабочей группы Дон Бейер назвал эту технологию «святым Граалем» чистой энергии, добавив: «Термоядерный синтез выведет из нищеты столько людей по всему миру, что это будет сопоставимо лишь с добычей огня».

Большинство исследований в этой области сосредоточено на другом подходе — так называемом синтезе с магнитным удержанием. При нем водородное топливо удерживается на месте мощными магнитами и нагревается настолько, что атомные ядра сливаются.

Исторически эти исследования вели крупные государственные лаборатории формата ДЖЭТа или Объединенного европейского токамака в Оксфорде, но в последние годы инвестиции хлынули и в частные компании, которые сулят выработать термоядерную энергию уже в 2030-х.

По данным Ассоциации термоядерного синтеза, за год до конца июня компании из этой области привлекли 2,83 млрд долларов инвестиций, в результате чего общий объем инвестиций частного сектора на сегодняшний день достиг почти 4,9 млрд.

Исполнительный директор стартапа First Light Fusion из Оксфорд Николас Хоукер, чей подход аналогичен Ливерморской национальной лаборатории, назвал это событие прорывным.

«Сложно себе представить более глубокий момент для термоядерной энергетики», — заключил он.

 

up