Исследователи, работающие с лазерами в Калифорнийской национальной лаборатории имени Лоуренса Ливермора, объявили 13 декабря о крупном прорыве, который обещает в конечном итоге обеспечить мир чистой, безуглеродной энергией так же, как солнце создает энергию с помощью термоядерного синтеза, пишет журналистка “The Jerusalem Post” Джуди Зигель-Ицкович.

Когда-нибудь это приведет к демонтажу индустрии ископаемого топлива, контролируемой арабскими странами и другими странами, которые производят и продают нефть. Лаборатория является федеральным учреждением с огромным бюджетом, которое уже много лет работает над достижением этой цели, которую ученые преследуют с 1950-х годов. До сих пор они производили лишь на 20 или 30% больше энергии, чем количество, используемое для термоядерного синтеза. Доктор Наама Харит-Яари, физик-ядерщик из Научного института Вейцмана в Реховоте, заявила “The Jerusalem Post”, что только в том случае, если реакция даст в 100 раз больше энергии, она будет практичной, эффективной и пригодной для применения в ближайшие годы.

В общей сложности 192 лазерных луча доставили более двух миллионов джоулей ультрафиолетовой энергии на крошечную топливную таблетку для создания термоядерного воспламенения. “Это знаковое достижение для исследователей и сотрудников Национального центра воспламенения (NIF), которые посвятили свою карьеру тому, чтобы термоядерное воспламенение стало реальностью, и эта веха, несомненно, приведет к еще большим открытиям”, – заявила министр энергетики США Дженнифер Гранхолм. “Администрация Байдена-Харрис привержена поддержке наших ученых мирового уровня, таких как команда NIF, чья работа поможет нам решить самые сложные и насущные проблемы человечества, такие как обеспечение чистой энергии для борьбы с изменением климата и поддержание ядерного сдерживания без ядерных испытаний”.

Исторический день в науке

“Понедельник, 5 декабря 2022 года, стал историческим днем в науке благодаря невероятным людям из Ливерморской лаборатории и Национального центра зажигания. Совершив этот прорыв, они открыли новую главу в программе управления запасами NNSA”, – заявила администратор Национальной администрации ядерной безопасности Джилл Хруби. “Я хотела бы поблагодарить членов Конгресса, которые поддержали Национальный центр воспламенения, потому что их вера в перспективы фундаментальной науки имела решающее значение для нашей миссии. Наша команда из национальных лабораторий Министерства энергетики США и наши международные партнеры продемонстрировали нам силу сотрудничества”. Главный советник президента США по науке и технологиям и директор Управления по научно-технической политике Белого дома Арати Прабхакар заявил, что у нас уже более века есть теоретическое понимание термоядерного синтеза, но путь от знания к практическому применению может быть долгим и трудным. “Сегодняшняя веха показывает, чего мы можем добиться, проявив настойчивость”.

Харит-Яари, которая также является руководителем инновационных инициатив в области научного образования в Институте научного образования Дэвидсона при Университете Вейцмана, заявила, что люди до сих пор не смогли скопировать то, что происходит на солнце. “ЦЕРН – Европейская организация ядерных исследований в Швейцарии – является одним из крупнейших и наиболее уважаемых в мире центров научных исследований, но он занимается другими вещами, изучая частицы от Солнца, но сосредоточившись на происхождении Вселенной”. Она объяснила, что есть два метода достижения термоядерного синтеза: один называется NIF с использованием лазеров в Ливерморе, а другой называется ITER (Международный экспериментальный термоядерный реактор) на юге Франции, где четыре миллиарда евро были инвестированы в установку, которая должна была открыться в 2025 году, но, вероятно, ее создание займет больше времени, и она будет использовать магнитные поля. “ITER станет крупнейшим в мире экспериментом по физике плазмы с магнитным удержанием и крупнейшим экспериментальным токамаком (устройством, использующим мощное магнитное поле для удержания плазмы для производства энергии управляемого термоядерного синтеза)”, – рассказала физик-ядерщик. “Существует международное сотрудничество между США и Европой в области ядерного синтеза, но Ливермор – единственное место, где под строгой охраной используются лазеры. Они не смогут долго скрывать это; им придется поделиться этим с остальным миром, чтобы решить глобальную проблему с энергетикой”.

Харит-Яари также является единственным израильским инспектором по ядерным вопросам, работающим в Подготовительной комиссии ООН для Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ОДВЗЯИ), международного органа, созданного странами, подписавшими договор 19 ноября 1996 года, со штаб-квартирой в Вене, Австрия. Она путешествует по миру в качестве инспектора ООН, чтобы выявить любые нарушения договора. Инспекторы ОДВЗЯИ проверяют соблюдение запрета на ядерные испытания и управляют всемирной системой мониторинга, а также проводят инспекции на местах. Все 186 подписавших соглашение стран, включая Китай, прекратили эксперименты с ядерным оружием. По словам Харит-Яари, с момента раскрытия в 2002 году его тайной ядерной программы Иран неоднократно уличался в нарушении Соглашения о гарантиях Договора о нераспространении ядерного оружия, осуществляя ядерную деятельность и не заявляя о строительстве ядерных объектов. Министерство энергетики Израиля “работает над созданием исследовательского института в области ядерного синтеза, чтобы Израиль мог внести свой вклад в развитие термоядерных технологий в мире”, – прокомментировал итоги эксперимента по ядерному синтезу в США главный научный сотрудник министерства доктор Гидеон Фридман. “После объявления Министерства энергетики США о впечатляющем достижении ученых Ливерморской национальной лаборатории мы рассматриваем это как важную веху, в результате которой впервые в результате ядерного синтеза было произведено больше энергии, чем количество энергии, вложенное в его создание”, – заявил Фридман. “В частности, стоит отметить быстрый прогресс в последние годы, который за последние пять лет примерно в 50 раз увеличил энергию, получаемую в результате термоядерного синтеза. Однако важно понимать, что до коммерческого использования этой технологии еще далеко, и на основе этих результатов невозможно узнать, созреет ли технология для коммерческого использования в обозримом будущем”. Например, продолжил Фридман, “несмотря на то, что было произведено больше энергии, чем было вложено лазерами, энергии, вложенной в эксперимент, больше, чем было произведено, потому что свет, создаваемый лазерами, содержит лишь небольшую часть энергии, необходимой для работы лазеров. В общем расчете общая энергия, произведенная в эксперименте, меньше энергии, вложенной в него. Кроме того, общая энергия, произведенная в ходе эксперимента, невелика – эквивалентна работе электрического чайника в течение 20 минут, – и энергия не может вырабатываться непрерывно”.

Научное подразделение Фридмана уже “инициировало создание исследовательского консорциума в этой области около двух лет назад с инвестициями в размере более 2 миллионов шекелей, а в этом году мы создали здесь новый виртуальный исследовательский институт. Он будет работать с бюджетом около 40 миллионов шекелей, в том числе 30 миллионов шекелей от нашего министерства, в течение пяти лет. Институт будет укреплять научные исследования, чтобы Израиль мог внести свой вклад в развитие термоядерных технологий в мире. Цель состоит в том, чтобы сосредоточиться на термоядерном синтезе, который не требует инвестиций и оборудования, как в случае с NIF или ITER”. “Эта работа стоит дорого, – добавила Харит-Яари, – но мы достаточно умны, чтобы чего-то добиться”. Она рассказала, что была очень взволнована объявлением Ливермора. “Я знаю там людей, которые работают над другими вещами, и я была в некоторых лабораториях с высоким уровнем безопасности. Но я не знаю, позволят ли они мне войти в ту часть, которая провела синтез”.

Хотя может пройти много лет, прежде чем термоядерный синтез можно будет использовать в коммерческих целях, администрация Байдена, вероятно, будет хвастаться тем, что правительство США вложило огромные суммы в проект, целью которого является производство термоядерного оборудования, которое могло бы поставлять электроэнергию в сеть без углеродного следа, без радиоактивных отходов и с гораздо меньшим количеством ресурсов, чем требуется при использовании энергии солнца и ветра. Это значительно уменьшит глобальное потепление, а также поможет производить дешевую электроэнергию в странах Третьего мира. “Этот удивительный научный прогресс ставит нас на грань будущего, в котором мы больше не будем полагаться на ископаемое топливо, а вместо этого будем использовать новую экологически чистую энергию термоядерного синтеза”, – заявил лидер большинства в Сенате США Чарльз Шумер.