Применение нанопроводников позволило увеличить эффективность микромасштабного ядерного синтеза

Лазерная установка

Исследователи из университета Колорадо (Colorado State University, CSU) установили новый рекорд в области эффективности ядерного синтеза, реализованного на микромасштабном уровне. Используя импульсы сверхскоростного мощного лазера, исследователи инициировали реакции ядерного синтеза, эффективность которых в 500 раз превышала эффективность в других подобных экспериментах. А ключевым моментом данного достижения является то, что в качестве цели для лазерного света выступал не традиционный плоский полимерный материал, в данном случае свет лазера фокусировался на множестве нанопроводников, материал которых образовал невероятно горячую и плотную плазму.

Отметим, что у нас в распоряжении имеется собственный термоядерный реактор, Солнце, которому мы обязаны своим существованием. В центре Солнца атомы водорода, проходя через цепочки ядерных реакций, превращаются в ядра гелия, выделяя при этом огромное количество энергии. Теоретически, если мы сможем использовать подобные процессы на Земле, то человечество получит неограниченный ничем источник экологически чистой энергии. В настоящее время в этом направлении проводится целый ряд работ и экспериментов, однако, практическое использование термоядерного синтеза в энергетике так и остается пока за пределами нашей досягаемости.

Однако, процесс термоядерного синтеза может оказаться очень полезным, работая в гораздо меньшем масштабе, нежели Солнце и ядерные реакторы. Да и для толчка термоядерного синтеза на микромасштабе не требуются огромные лазерные установки и атомная электростанция неподалеку. Исследователям из CSU вполне хватило одного лазера, который можно разместить на поверхности обычного лабораторного стола и который способен вырабатывать быстрые импульсы света.

Термоядерный синтез

В других подобных экспериментах в качестве мишени для лазерного света обычно используется плоская поверхность специального полимерного материала. Но в данном случае исследователи использовали «сеть» из нанопроводников, изготовленных из полиэтилена, насыщенного дейтерием. Мощные импульсы лазерного света разрушают и испаряют тончайшие нанопроводники в течение нескольких фемтосекунд (квадриллионных долей секунды), создавая в области пространства сверхвысокоплотную и высокотемпературную плазму, которая, в свою очередь, испускает гелий и большое количество свободных нейтронов.

Ученые сообщили, что в своих экспериментах им удалось получить до 2 миллионов нейтронов в расчете на один джоуль энергии лазерного света. Это приблизительно в 500 раз больше, чем было получено в других экспериментах и это является абсолютным рекордом на сегодняшний день.

Однако, термоядерный синтез, реализованный на микромасштабе, вряд ли можно будет использовать для получения энергии. Данное направление исследований нацелено на улучшение нашего понимания взаимодействия света и материи, кроме того, теромоядерный синтез является достаточно эффективным «генератором» нейтронов, которые могут быть использованы для проведения съемки различных процессов внутри материалов, куда не может проникнуть даже рентгеновское излучение.

Share Button

Материалы по теме:

Машины-монстры: Haliade-X — самый большой и мощный ветрогенератор в мире на сегодняшний день
На днях компания Дженерал Электрик представила новый ветрогенератор, который способен вырабатывать на 45 процентов больше энергии, нежели любой из других существующих ветрогенераторов. Турбина Haliade-X, ...
Новый тип аккумуляторной батареи позволит заряжать электрический автомобиль за 10 минут
Последние версии зарядных станций Tesla позволяют владельцам электрических автомобилей быстрей вернуться на дорогу, но мы еще очень далеки от момента, когда полная перезарядка аккумуляторных ...
Первый ветряной генератор, использующий сверхпроводимость, успешно справился с полевыми испытаниями
Некоторое время назад специалисты консорциума EcoSwing закончили проектирование, разработку и производство первого полноразмерного генератора со сверхпроводящими обмотками ротора, предназначенного для использования на ветряном генераторе, ...
Машины-монстры: Самый мощный сверхвысоковольтный трансформатор на сегодняшний день
Известная электротехническая компания ABB в настоящее время проводит тестирование низковольтных и высоковольтных узлов того, что можно назвать самым мощным в мире сверхвысоковольтным трансформатором постоянного ...
Компания EcoSwing построила первый ветрогенератор, в турбине которого использованы сверхпроводники
В рамках европейского проекта EcoSwing был создан компактный и легкий электрический генератор, мощностью 3.6 МВт, предназначенный для использования в турбинах ветряных генераторов. Диаметр нового ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика