04.02.2019 – САЩ - Постигнатият термоядрен синтез с лазер се утроява чрез нов компютърен алгоритъм

USA - Die mit einem Laser erreichte thermonukleare Synthese wird durch einen neuen Computeralgorithmus verdreifacht

Регенсбург, 06.02.2019

Експериментите с инерциален управляем термоядрен синтез са подобрени чрез нов компютърен алгоритъм, който анализира статистическите корелации между предишните резултати. Програмата е създадена от изследователи в САЩ, които вече са я използвали, за да се утрои производството на енергия в рамките на маломащабен експеримент за ИТЯС. Изследователите се надяват, че алгоритъмът ще може да се използва за постигане на “запалване” в бъдещи експерименти за синтез.

При посочения вариант на термоядрен синтез, малка „гранула“ от водородни изотопи се компресира от мощни лазери до толкова висока плътност, че ядрата се сливат в хелий.

По принцип енергията, освободена от тази реакция, може да бъде по-голяма от енергията, вкарана от лазерите, а излишната енергия може да се използва за производство на електричество. Постигането на това на практика обаче зависи от неустойчивостта на поддържането на  силно компресираният плазмен шнур.

Подробностите за подобни експерименти са различни, но те почти всички започват пресоване чрез мощни лазери „гранули“ с големина в мм-диапазон на ядра от водородните изотопи деутерий и тритий. Тъй като налягането и температурата в “горещата точка” в сърцевината на използвания материал се повишават, настъпва ядрен синтез. Това вече не е проблем. Но, за да се произведе практически източник на енергия, сливането в центъра ще трябва да бъде достатъчно силно, за да се предизвика управляемо сливане и в останалата част от ядрения материал.

Така че все още остава да се преодолее главното предизвикателство – преодоляване на неустойчивостта, която настъпва в плазмата при подобни екстремални условия. Работи се по много възможности за целта: промени в геометрията и състава на ядрената цел да „облъчване“, промяна на формата на лазерния импулс ... Параметричното пространство е толкова огромно и броят на снимките, които могат да се направят е толкова ограничен, че е практически невъзможно да се изпробва целия диапазон от посочени промени за параметрите.

Това е наложило на изследователите от двата задружно работещи експериментални центрове в щатите Нюйорк и Калифорния да използват нов тип лазер, като приложат параметри, предложени от новосъздадения алгоритъм – по този начин те са постигнали наскоро утрояване на получената полезна енергия от синтеза в сравнение с предишните експерименти от 2014 г.

Трябва да отбележим, че засега общият проект на Европейския съюз за постигане на устойчив термоядрен синтез, както и съгласно сведенията за работа в тази насока в Китай, Германия, Русия и малко други страни, се основава на съвсем друг метод, системата Токамак, разработена за пръв път в СССР през 1960-те години под ръководството на академиците Там, Сахаров и Лев Арцимович.