Міжнародна група дослідників під керівництвом Мічиганського університету зробила значний крок уперед у галузі інерційного термоядерного синтезу (ІТС), розробивши технологію, що дозволяє спостерігати за надшвидкими процесами стиснення плазми.
Використовуючи синхронізовану багатоканальну візуалізацію, вчені вперше змогли зафіксувати поширення ударних хвиль із неймовірною деталізацією — з кроком у пікосекунди (трильйонні частки секунди) та мікрометровою точністю зображення.
Читайте також:
Кінець нестабільності. Американські фізики знайшли спосіб запобігти аваріям у токамаках Головним викликом у термоядерному синтезі залишається досягнення рівномірного, симетричного стиснення палива. Навіть найменші нестабільності заважають плазмі «горіти» належним чином, що робить неможливим отримання чистої енергії. У ході експерименту в Центрі лазерного прискорювача Берклі (BELLA) вчені використали струмінь води завтовшки близько 0,05−0,1 міліметра (що дорівнює товщині людської волосини), який піддавався впливу потужного лазера.
Ключовим відкриттям став «подвійний ракурс» спостереження.
Комбінуючи надшвидке рентгенівське випромінювання та високоенергетичні електронні пучки, дослідники помітили те, що раніше залишалося невидимим: тонкий шар водяної пари навколо мішені. Як виявилося, цей шар виконує роль своєрідного амортизатора, який вирівнює дію ударної хвилі та забезпечує необхідну симетрію стиснення.
Використання водяного струменя замість традиційних твердих мішеней дозволило значно прискорити дослідження. Тверді об'єкти руйнуються після першого ж імпульсу і потребують ручної заміни, тоді як струмінь води автоматично відновлюється в морозильній камері. Це дозволило запускати лазер щосекунди, накопичуючи величезні масиви даних за короткий час. Хоча в досліді використовувалася вода, фізичні принципи її взаємодії з лазером ідентичні процесам, що відбуваються в капсулах із термоядерним паливом.
За словамипрофесора Алека Томаса з Мічиганського університету, цей прорив надає унікальну діагностичну базу для перевірки моделей термоядерного синтезу. Науковці сподіваються, що в майбутньому такі компактні системи лазерно-плазмового прискорення будуть встановлюватися безпосередньо на великих термоядерних реакторах, дозволяючи в реальному часі контролювати стабільність плазми та наближаючи еру нескінченної екологічно чистої енергії.
Читайте також:
Енергетика для ШІ. Trump Media створює компанію з термоядерного синтезу
