Термоядерный синтез с инерционным удержанием с непрямым приводом. Авторы и права: Физика природы (2022 г.). DOI: 10.1038/s41567-022-01809-3

Группа исследователей из Национального центра воспламенения (NIF) в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Калифорнии обнаружила доказательства того, что ионы ведут себя не так, как ожидалось, в своих реакциях синтеза.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Physics, группа описывает свое исследование ионов в плазме, генерируемой в их реакторе. Стефано Атцени из Университета Рима «La Sapienza» опубликовал статью «Новости и взгляды» в том же номере журнала, в которой содержится обзор работы, проводимой в NIF, и усилий, предпринимаемых в настоящее время командой, чтобы лучше понять неожиданное поведение ионов.

Ученые всего мира уже много лет пытаются воспроизвести термоядерные реакции, происходящие на Солнце, — это может дать человечеству почти безграничный источник энергии. Эта работа велась поэтапно: исследователи настраивали реакторы в поисках правильной комбинации факторов, чтобы производить больше энергии, чем используется для работы реактора.

Команда NIF построила реактор, в котором несколько лазеров стреляют по цилиндру, содержащему сферу дейтерия и трития. Это приводит к тому, что атомы в сфере сливаются, превращаясь в атомы гелия, тем самым высвобождая большое количество энергии. Остается проблема поддержания реакции без непрерывного включения лазеров.

В их реакторе образуется плазма по мере накопления тепла в сфере. И именно в плазме исследователи обнаружили нечто неожиданное: ионы внутри нее имеют более высокую энергию, чем предсказывала теория, по крайней мере, на наиболее эффективных этапах.

Это открытие означает, что теоретикам придется вернуться к своим доскам и изменить теорию, прежде чем можно будет проводить новые эксперименты. Но это также дает повод для оптимизма: модифицируя теорию для объяснения более высокой энергии, исследователи могут найти способ добиться воспламенения — начала самоподдерживающейся реакции.