Ядерный синтез можно воспроизвести с помощью лазеров
Синтез является ключом к существованию Солнца. Это чистый, эффективный источник энергии, для работы которого нужен только водород, который в изобилие присутствует в океане.
Существуют проблемы, которые препятствуют синтезу на Земле, но вскоре это возможно перестанет быть проблемой, в связи с появлением гигантских лазеров.
Атомные электростанции создают энергию с помощью деления, где большие атомы урана разделяют на два или больше меньших атомов, выпуская огромное количество энергии. Синтез, с другой стороны, использует два атома водорода, и соединяет их, при этом слиянии выпускается гораздо больше энергии, без неприятных побочных радиоактивных продуктов. В ходе синтеза два атома водорода превращаются в один атом гелия, но это не так просто, как кажется: для слияния необходима огромная температура и магнитное поле (необходимо для создания большого давления) или взрывчатые вещества или лазеры.
Ядерный синтез звучит как один из элементов футуризма, но это не так. Мы можем осуществить слияние уже сейчас, используя вышеупомянутое магнитное поле или взрывчатое вещество или лазер. Весь фокус в том, что ученые еще не выяснили, сколько энергии нужно затратить, чтобы создать больше энергии, чем затраченной. Мы можем направить целый букет сверхмощных лазеров на небольшой шарик водорода, чтобы нагреть и сжать его, но энергия, которую мы затратим на питание лазеров будет выше, чем энергия, которая будет выпущена в результате ядерного синтеза.
Магическая точка “безубыточности” как раз то, что ищут ученые, в ней количество затраченной на синтез энергии равно энергии полученной в результате реакции термоядерного синтеза. Как только мы попадем в нее, мы можем задумываться о дешевой и экологически чистой термоядерной энергии.
Национальный фонд зажигания, который использует огромный лазер для сжатия маленьких “шариков” водорода, чтобы заставить их сливаться, пытается найти эту точку (то, что они называют “зажиганием”). Ученые надеются, что 2,2 мегаджоуль импульса от Лазерной системы будет достаточно, чтобы “зажечь” атомы водорода до конца года.
Направление полученного от слияния электричества в рабочую электростанцию — это совершенно другое дело. Для практического использования термоядерной энергии мы должны были бы воспламенять водород лазером со скоростью 15 атомов в секунду, и каждый из этих атомов производил бы в 50 раз больше энергии, чем принял до синтеза.
Национальный фонд зажигания говорит, что с 4 миллиардами долларов, они были бы в состоянии создать экспериментальный лазер для электростанции, который будет «стрелять» сотнями мегаватт в начале 2020-х годов.
© 2012 Мир Инноваций