Американски учени от Националната лаборатория "Лорънс Ливърмор" в Калифорния са осъществили за пръв път в историята реакция на ядрен синтез, в резултат на която е получена нетна енергия, съобщи CNN, позовавайки се на източник, запознат с проекта.
Министерството на енергетиката на САЩ обяви официално научния пробив във вторник като "най-значимото откритие на 21 век".
Резултатът от експеримента е огромна крачка в десетилетния стремеж да се намери безкраен източник на чиста енергия, който да помогне да се сложи край на зависимостта от изкопаеми горива. Години наред изследователите се опитват да пресъздадат синтеза, който захранва слънцето.
Ядреният синтез се случва, когато два или повече атома се сливат в един по-голям. При този процес се генерира огромно количество енергия под формата на топлина. За разлика от ядреното делене, което захранва с електроенергия голяма част от света, при синтеза не се генерират дълготрайни радиоактивни отпадъци.
Учени по целия свят се стремят към това откритие, като използват различни методи, за да постигнат една и съща цел.
Проектът на калифорнийската лаборатория залага на така наречения "термоядрен инерционен синтез". При него в масив от близо 200 лазера се изстрелват пелети с водородно гориво, като по този начин се създава серия от изключително бързи, повтарящи се експлозии със интензитет от 50 в секунда.
Енергията, събрана от неутроните и алфа-частиците, се отделя като топлина, а тази топлина е ключът към производството на енергия.
"Те ограничават реакцията на синтез, като бомбардират външната страна с лазери," разказва пред CNN Тони Рулстоун, експерт по термоядрен синтез от инженерния факултет на Университета в Кеймбридж. "Нагряването на външната страна предизвиква ударна вълна."
Макар получаването на нетна енергия от ядрен синтез е значимо постижение, засега то се осъществява в много по-малък мащаб от това, което е необходимо за захранване на електрическите мрежи и за отопление на сградите.
"Енергията е приблизително толкова, колкото е необходимо, за да се сварят 10 чайника с вода," посочва Джереми Читинден - съдиректор на Центъра за изследване на инерциалния синтез в Имперския колеж в Лондон. "За да превърнем това в електроцентрала, трябва да получим по-голямо количество енергия - значително по-голямо."
Във Великобритания учените работят с огромна машина под формата на поничка, снабдена с гигантски магнити, наречена "токамак", за да се опитат да постигнат същия резултат.
След като в машината се впръска малко количество гориво, гигантските магнити се активират, за да създадат плазма. Тя трябва да достигне температура от поне 150 милиона градуса по Целзий - това е 10 пъти по-горещо от ядрото на Слънцето. Това принуждава частиците от горивото да се слеят в едно цяло. При ядрения синтез продуктът има по-малка маса от първоначалните атоми. Липсващата маса се превръща в огромно количество енергия.
Неутроните, които успяват да се измъкнат от плазмата, попадат в "одеяло", което се разстила по стените на токамака, а кинетичната им енергия се предава като топлина. Тази топлина може да се използва за затопляне на вода, създаване на пара и задвижване на турбини за производство на електроенергия.
Независимо дали се използват магнити или лазери, в основата е един и същи факт - топлината, произведена от процеса на сливане на атомите, е ключът към производството на енергия.
Миналата година учени, работещи близо до Оксфорд, успяха да генерират рекордно количество устойчиво енергия. Дори и при това положение обаче тя се задържа само пет секунди. Голямото предизвикателство при използването на енергията от термоядрен синтез е да се поддържа достатъчно дълго, за да може да захранва електрическите мрежи и отоплителните системи по света.
Достигането до търговска жизнеспособност ще отнеме години на допълнителни изследвания.
"В момента изразходваме огромно количество време и пари за всеки експеримент, който правим," коментира темата Читенден. "Трябва да намалим разходите многократно."
Въпреки това той определи тази нова глава в ядрения синтез като "истински пробив, който е изключително вълнуващ".
"Можем да кажем, че това е успех на науката, но е далеч от осигуряването на полезна енергия," добави Рулстоун.
BREAKING NEWS: This is an announcement that has been decades in the making.
— U.S. Department of Energy (@ENERGY) December 13, 2022
On December 5, 2022 a team from DOE's @Livermore_Lab made history by achieving fusion ignition.
This breakthrough will change the future of clean power and America’s national defense forever. pic.twitter.com/hFHWbmCNQJ
Ако нашият сайт ви харесва, можете да се абонирате за седмичния ни нюзлетър тук:
