США и Япония будут работать над ускорением термоядерного синтеза
Об этом сообщило агентство Reuters.
О партнерстве стало известно, когда премьер-министр Японии Ф. Кисида находился в Вашингтоне на встрече на высшем уровне с президентом США Д. Байденом.
Также 9 апреля 2024 г. прошла встреча заместителя министра энергетики США Д. Терка и министра образования, спорта, науки и технологий Японии М. Мориямы.
Стороны обсуждали термоядерный синтез.
По сообщению министерства энергетики США, партнерство будет сосредоточено на научно-технических задачах, связанных с коммерческим термоядерным синтезом, и расширении сотрудничества между университетами США и Японии, национальными лабораториями и частными компаниями.
Помимо этого, Япония и США договорятся во время саммита о поддержке экологически чистого авиационного топлива, сообщили 2 источника Reuters, знакомые с ходом переговоров между странами.
Ученые, правительства и компании десятилетиями пытались использовать термоядерный синтез - ядерную реакцию, которая приводит в действие Солнце, с целью получения электроэнергии, не содержащей углерода.
Ее можно воспроизвести на Земле с помощью тепла и давления, используя лазеры или магниты для слияния 2х легких атомов в один более плотный, высвобождая большое количество энергии.
В отличие от установок, работающих на делении или расщеплении атомов, коммерческие термоядерные установки, если они когда-либо будут построены, будут производить мало радиоактивных отходов длительного хранения.
В прошлом году ученые, использующие лазерные лучи в национальной лаборатории США в Калифорнии, повторили прорыв в термоядерном синтезе под названием воспламенение, когда на мгновение количество энергии, получаемой в результате термоядерной реакции, превысило количество энергии, направленной на цель.
Однако ученые подсчитали, что суммарная выработка энергии в результате этого эксперимента составила лишь около 0,5% от энергии, затраченной на запуск лазеров.
Даже если научные разработки в конечном итоге будут завершены, существуют препятствия нормативного регулирования, строительства и выбора места для создания новых парков электростанций для замены частей существующих энергетических систем.
В конце 2023 г. Япония организовала форум термоядерной промышленности для коммерциализации этой технологии, в котором приняли участие представители инжиниринговых и энергетических компаний.
Ожидается, что форум даст рекомендации правительству Японии по стандартам безопасности и технологиям и послужит связующим звеном для зарубежных проектов.
Представители термоядерной индустрии высоко оценили партнерство.
Как отметил глава Ассоциации термоядерной индустрии, базирующейся в Вашингтоне, термоядерный синтез слишком важен для ненужной конкуренции, поэтому страны-единомышленники должны работать вместе для достижения общей цели.
В декабре 2023 г. в Дубае специальный представитель президента США по вопросам климата Д. Керри представил международный план с участием 35 стран по ускорению термоядерного синтеза.
Эксперимент NIF в Ливерморской национальной лаборатории в США
16 февраля 2024 г. стало известно, что ученые в Ливерморской национальной лаборатории в США провели успешный эксперимент по термоядерному синтезу.По мнению специалистов, это открытие приближает человечество к источнику бесконечной энергии.
Отмечалось, что результаты эксперимента прошли проверку международной группой экспертов.
Ход эксперимента:
- во время эксперимента на капсулу размером с бусину, содержащую 220 микрограммов топлива, направили 192 мощных лазерных луча;
- в короткий момент импульса в месте их фокусировки температура достигла 151 миллион , а давление - 600 миллиардов атмосфер, то есть было жарче и плотнее, чем в недрах Солнца;
- в этих условиях ядра водорода слились, образуя гелий, и произошел выброс энергии длительностью в несколько миллиардных долей секунды;
- в течение 2023 г. успех установки NIF подтвержден 3 раза;
- один из выходов достиг 3,88 мегаджоулей при входной энергии в 2,05 мегаджоуля с коэффициентом усиления термоядерной энергии почти 1,9.
Энергия, потраченная на питание 192 лазеров установки, превышает 400 мегаджоулей.
Это означает, что КПД NIF как энергетической установки - менее 1%.