Новости

Dec 29, 2023

Министерство энергетики США подробно описывает чистый прирост энергии от работ по термоядерному синтезу LLNL

Успешный эксперимент 5 декабря последовал за рядом успехов и неудач в NIF.

Успешный эксперимент 5 декабря последовал за рядом успехов и неудач NIF, начиная с прошлого года. В эксперименте, проведенном в августе 2021 года, ученые NIF сообщили о достижении порога воспламенения — впервые в мире на то время и с выходом большего количества энергии, чем любой предыдущий эксперимент по термоядерному синтезу с инерционным удержанием. В ходе эксперимента была достигнута энергетическая мощность 1,3 МДж, достаточная для воссоздания экстремальных температур и давлений, обнаруженных в центре Солнца.

Еще одним важным достижением февраля стало то, что команда NIF протестировала лазерную систему, в которой сам термоядерный синтез, а не какой-либо внешний нагревательный механизм, обеспечивает большую часть тепла, необходимого для реакции термоядерного синтеза.

Целевая камера NIF компании LLNL, где 192 лазерных луча доставили более 2 миллионов Дж ультрафиолетовой энергии в крошечную топливную таблетку для создания термоядерного воспламенения, 5 декабря 2022 года. С разрешения LLNL.

Однако этим летом ученым НИФ не удалось воссоздать эксперимент, проведенный в августе прошлого года, который привел их к грани возгорания, что вызвало сомнения в отношении НИФ и его способности стимулировать возгорание. В отчетах говорилось, что повторные попытки обеспечили не более 50% выработки энергии, зарегистрированной в 2021 году. По словам Артура Пака, который был руководителем группы по исследованию застоя и руководителем диагностики в эксперименте 5 декабря, команда NIF попыталась повторите эксперимент 2021 года как минимум три раза.

Директор LLNL Ким Будил. С разрешения ЛЛНЛ.

По словам Михаэля Стадерманна, директора Лаборатории энергетических применений будущего в LLNL и руководителя программы изготовления мишеней в эксперименте, по сравнению с предыдущими экспериментами мишень, использованная в эксперименте 5 декабря, имела значительные недостатки или дефекты. По его словам, они включали ряд так называемых включений вольфрама. «Наши усилия по термоядерному воспламенению в течение последнего десятилетия в НИФ были невероятно амбициозной технической целью», — сказал Будиль. «Многие говорили, что это невозможно». Она назвала опасения по поводу энергии лазерной системы NIF, точности цели и производительности инструментов моделирования и симуляции команд как тех, с которыми ученые обращались и с которыми столкнулись». А на прошлой неделе наши предварительные прогнозы, улучшенные с помощью машинного обучения и собранных нами данных, показали, что у нас было более 50% вероятность превышения целевого прироста».

*В отчетах, опубликованных перед пресс-мероприятием Министерства энергетики США и LLNL, упоминались люди, знакомые с этой разработкой. В сообщениях говорилось, что реакция, которая тогда еще не была подтверждена, произвела около 2,5 МДж энергии, что составляло около 120% от 2,1 МДж энергии в лазерах.

**Эксперимент, вызвавший возгорание, произошел 5 декабря. Эксперименты, проведенные в августе 2022 года, в том числе направленные на воссоздание экспериментов, достигших порога возгорания, не дали результата, о котором сообщило Министерство энергетики.