При опити в Националната лаборатория National Ignition Facility (NIF) в Калифорния учени успяха за първи път при термоядрен синтез да извлекат повече енергия, отколкото са вложили, за да предизвикат реакцията. Това е огромен пробив в надпреварата за възпроизвеждане на ядрен синтез - технология с потенциал да бъде неизчерпаем източник на енергия. По темата се свързахме с един от малкото българи в "Оксфорд" - постдокторант по теоретична плазмена физика Пламен Иванов, в опит да обясним за любопитните хора, които не са учени, каква е стойността на това откритие.
Какво означава термоядрен синтез?
Това е процесът, който захранва всички звезди, включително и слънцето. Когато вземем ядрата на някои леки елементи, като водород, и ги съединим - това отделя енергия. На практика единственият начин, по който сме постигали този процес, е във водородните бомби, където се отделя много голямо количество енергия изведнъж, но неконтролирано. Опитите в NIF, както и работата, с която аз се занимавам са други концепции за това как да накараме Деутерий(D), Тритий(T) да си "говорят" и да се съединят в Хелий, така че да извлечем енергия по по-контролиран начин и тя да бъде полезна.
Каква енергия и топлина е нужна за да се предизвика термоядрен синтез?
Температурите, които ни трябват за лабораторни експерименти, са от порядъка на няколкостотин милиона градуса.
Какво ще съхранява такава температура, какъв реактор?
Това е един от основните проблеми. Има две основни решения - това, което се случва във NIF, а другият начин е това, с което аз се занимавам.
Идеята на NIF е много подобна на начина, по който работи една водородна бомба, но в много по-малък мащаб. Една златна капсула, която светкаме с лазер, се компресира, имплодира и след това експлодира. Тук нямаме много контрол на отделената енергия.
Другият начин е да се опитаме да задържим и контролираме за по-дълго време тази отделена енергия. Това може да стане чрез магнитни полета. Тъй като няма материал, който да може да задържи нещо нагрято до стотици милиони градуси - изграждаме една магнитна клетка, в която да се опитаме да "хванем" плазмата докато я нагряваме до тази висока температура.
Можем ли да кажем, че експериментът на NIF, който се осъществява с помощта на 192 лазера е успешен? Новината е, че е отделена е повече енергия отколкото сме вложили.
Нека да кажем какъв е точно пробивът. Енергията, която е произведена от самите реакции на термоядрения синтез, е около 1,5 пъти повече от енергията, която е вкарана в самата капсула. Тази енергия всъщност е много малка част от енергията, която е нужна за захранването на тези 192 лазера. Те не се захранват директно от контакта, имат си система за захранване, където има също много енергийни загуби… Така че пробивът е в някакъв смисъл много локален и теоретичен. Т.е. математиката все още не излиза.
В какво бъдеще да очакваме електроенергия произведена от термоядрен синтез?
Опасни ли са опитите с термоядрен синтез?
Каква е специалността на постдокторант Пламен Иванов в "Оксфорд"?
Отговорите на тези въпроси можете да видите цялото интервю с него.
