Как произвести термоядерный взрыв в лаборатории?

Просмотров: 25157shutterstockИдея подчинить энергию взрыва далеко не нова. В двигателе автомобиля десятки раз в секунду происходят микровзрывы. Когда воздушно-топливную смесь сжимают и поджигают, молекулы углеводородов и кислорода преодолевают взаимное отталкивание, их атомы образуют более стойкие соединения за счет энергии сгорания. С термоядерной энергией все обстоит похожим образом, но выделяется она при слиянии атомных ядер, и, чтобы запустить эту реакцию, температура и давление должны быть в тысячу раз выше, чем в автомобильном двигателе. Впервые создать такие условия удалось при помощи атомного взрыва. Термоядерный заряд помещают в центр «обычной» атомной бомбы, взрыв которой обеспечивает требуемые нагрев и сжатие. А потом термоядерная реакция синтеза разносит во все стороны радиоактивные остатки, порожденные атомным взрывателем. Конечно, любая лаборатория после такого эксперимента превратится в оплавленную воронку. Однако есть другой подход, он реализован на установке NIF (National Ignition Facility) в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США). Маленькую капсулу с термоядерным зарядом помещают в область, куда фокусируют 192 мощнейших импульсных лазера. Исходная ширина пучка каждого из них — почти полметра, а мощность излучения столь велика, что при малейшем дефекте в линзах оптика буквально плавится. Вся эта огромная мощность концентрируется на золотой мишени размером около сантиметра, внутри которой находится термоядерное топливо — смесь тяжелых изотопов водорода: дейтерия и трития. На долю секунды заряд становится в 4—5 раз плотнее самых тяжелых металлов, почти как вещество в центре Солнца, температура подскакивает до нескольких миллионов градусов и происходит термоядерный взрыв. К счастью, настолько маленький, что не выходит за пределы экспериментальной камеры сгорания диаметром около 10 метров. Установка стоимостью более 5 млрд долларов, развивающая мощность 500 ТВт и способная сконцентрировать на мишени 2 млн Дж световой энергии, предназначена для изучения свойств вещества и совершенствования атомного оружия в условиях запрета ядерных испытаний.