термоядерная установка в США

raushan27

  runewsweek
 
Американские физики построили термоядерную установку. Ее называют одним из главных научных проектов XXI века. Возможно, миллиарды были потрачены зря
Если верить ученым, в ближайшее время на территории США может произойти термоядерный взрыв. Это случится в самом сердце Калифорнии - городе Ливермор. За человеческие жизни можно не опасаться. Взрыв будет очень слабым - не больше 11 кг в тротиловом эквиваленте. Этого события в Ливерморской национальной лаборатории ждут уже 12 лет.
Весной там было закончено строительство Национального комплекса зажигания (NIF) - экспериментальной термоядерной установки. Ее создатели рисуют заманчивые перспективы: в скором будущем управляемые термоядерные взрывы начнут вытеснять традиционные источники энергии. Но пока налицо лишь один результат: стройка поделила физиков на два лагеря. Одни специалисты называют установку главным проектом XXI века, а другие говорят, что все это похоже на авантюру.
Аргументы у критиков простые: создатели не могут гарантировать, что комплекс заработает как надо. При этом на его строительство США уже потратили больше $3,5 млрд, что сопоставимо c затратами на сооружение Большого адронного коллайдера - самой дорогой в истории физики установки. Весной ученые начали предварительные испытания установки, а на днях выступили с оптимистичным отчетом. По их словам, термоядерную реакцию можно будет запустить в самое ближайшее время. Уже в следующем году в установку впервые будет загружено термоядерное топливо. Энтузиасты и скептики с нетерпением ждут решающего эксперимента.
Директор NIF Эдвард Мозес подбрасывает на ладони блестящий шарик размером чуть меньше горошины. Так выглядит миниатюрный термоядерный заряд, разработанный в Ливерморской национальной лаборатории. Ученый демонстрирует макет. Внутри настоящих зарядов находится смесь изотопов водорода - дейтерия и трития. Дейтерий может быть получен из обычной воды, а тритий - из достаточно распространенного лития.
Чтобы взорвать такую «бомбу», ее необходимо облучить мощным лазером. Под действием излучения капсула сжимается и разогревается до температуры в сто миллионов градусов. А этого достаточно для того, чтобы внутри нее стали возможными термоядерные реакции. Атомы дейтерия и трития начнут сливаться воедино, образуя атом гелия. На том же принципе основано действие термоядерного оружия.
Мозес и его коллеги собираются заменить большой взрыв серией незначительных вспышек. Они не разрушат установку, и полученную энергию можно будет использовать максимально эффективно. С помощью выделившегося при взрыве капсул тепла можно нагревать воду, которая будет приводить в движение турбину генератора.
Теоретически дейтерий, добытый из 400 литров воды, способен дать столько же энергии, сколько даст сжигание груза самого большого нефтяного танкера. Но на практике все не так радужно. Мало просто запустить термоядерные реакции. Они должны проходить достаточно эффективно. Только в таком случае в работе установки будет смысл - количество выделяющейся энергии с лихвой покроет затраты на работу самого лазера.
А энергии требуется предостаточно. О проекте похожей на NIF установки в Ливерморе с жаром говорили еще 25 лет назад. И точно так же уверяли, что прорыв в этой области не за горами. В 1984 году в лаборатории был сооружен огромный лазер, получивший название Novа. Излучатель был построен по расчетам физика-теоретика Джона Наколлса. Он одним из первых предложил использовать лазерное излучение для запуска термоядерных реакций и опубликовал оценки параметров, которыми такая установка должна обладать. Nova соответствовал всем этим требованиям, но, когда строительство уже шло полным ходом, физик обнаружил в своих расчетах ошибку.
Оказалось, что у Nova нет никаких шансов запустить термоядерную реакцию - по новым оценкам, лазер должен был быть на порядок мощнее. На этот раз физик, похоже, оказался прав. Комплекс достроили, но ожиданий он так и не оправдал.
Зато, уверяет Мозес, это легко сделает его установка. Ее модули расположены на площади, равной трем футбольным полям. В основе NIF лежит импульсный лазер нового поколения. Вернее, целая сеть излучателей, создающая 192 независимых пучка. С помощью сложной системы линз и зеркал их свет фокусируется на мишени с термоядерным топливом. Сама цель располагается в отдельной жаропрочной камере диаметром 9 метров.
В мае ученые опробовали лазер в деле. Его мощность полностью соответствовала ожидаемой. Правда, установка работала вхолостую - в камере не было мишени. «Важный психологический барьер пройден», - говорит Мозес. Сейчас он и его сотрудники включают лазер ежедневно по несколько раз, постепенно повышая его мощность. «Это как догонять бегом трогающуюся с места “Феррари”, - смеется физик. - Поначалу совсем не сложно».
В начале следующего года - точная дата пока неизвестна - лазер наконец выстрелит по капсуле с термоядерным топливом. Мозес ни минуты не сомневается в положительных результатах этого испытания. И рассуждает о будущем. По его прогнозу, к 2012 вырабатываемая установкой энергия начнет окупать затраты на ее работу. Тогда она станет основой для строительства термоядерной электростанции. «Если бы мне сейчас предложили построить такой прототип за десять лет - я бы взял на себя это обязательство», - говорит он.
Ученые уже решили, что назовут проект «Лазерная станция инерциального термоядерного синтеза». Похоже, Мозес разбирается не только в физике, но и в маркетинге. Сокращенно проект называется LIFE - то есть жизнь. Запустить такие станции в серийную эксплуатацию, уверяет физик, можно уже к 2030 году. Его уверенность передается не только государственным чиновникам, многие годы делающим ставку на дорогостоящий проект. С недавних пор в Ливермор зачастили представители крупнейших энергетических компаний.
«Бизнесмены думают об окружающей среде, но считают существующие “зеленые” технологии недостаточно привлекательными», - говорит физик. Термоядерные установки, объясняет он, вполне можно назвать экологически чистыми. Они не выбрасывают в атмосферу парниковых газов и, в отличие от атомных станций, оставляют после работы совсем небольшое количество радиоактивных отходов. Обо всем этом Ливерморская лаборатория рассказывает потенциальным заказчикам в красочных буклетах. В проспектах есть даже картинки еще не существующих коммерческих образцов.
Эта активность Мозеса настораживает многих его коллег. Они напоминают, что проект шел не гладко с самого начала. У создателей установки постоянно возникали технические проблемы. Например, взрывы конденсаторов в системе питания лазера, которую в итоге пришлось переделывать с нуля. Майкл Кэмпбелл, один из бывших руководителей ливерморского проекта, об этом прекрасно знал, но правительственной комиссии о сложностях не сообщал. В 1999 году выяснилось, что физик обманывал чиновников и у него на самом деле не было ученой степени. Кэмпбелл лишился своего поста. В результате всех накладок строительство установки отстало от графика на целых пять лет. А смета выросла почти в четыре раза.
Теперь критики говорят, что от проекта Мозеса за версту веет настоящей авантюрой. Причем среди недовольных не самые последние ученые. Один из них - физик Стивен Боднер, до выхода на пенсию возглавлявший термоядерные исследования научного центра ВМФ США. По словам Боднера, группа Мозеса забегает вперед и сильно преуменьшает стоящие перед ними технические барьеры. Главный научный консультант совета по природным ресурсам Пентагона Томас Кохран еще более категоричен. «Это самые настоящие шарлатаны», - негодует он. По словам эксперта, лазер вообще не надо было строить. Даже если испытания вдруг пройдут успешно, считает он, такие установки никогда не станут конкурентоспособными. Слишком они громоздкие и дорогие.
«Эти люди не верят в прогресс, - отбивается Мозес. - В свое время они точно так же отрицали бы возможность создания мобильного телефона». Его осторожно поддерживает руководитель Ливерморской национальной лаборатории Джордж Миллер: «Чтобы оценить все перспективы этой идеи, установку было просто необходимо построить». Не исключено, что проект будут тянуть до последнего, потому что у установки есть еще одно применение. В 1996 году США присоединились к договору, запрещающему любые испытания ядерного оружия. С тех пор эффективность и срок годности термоядерных зарядов оценивают исключительно с помощью компьютерного моделирования. Установка Мозеса - единственное место в США, где сейчас можно производить пусть миниатюрные, но вполне настоящие термоядерные взрывы. На это миллиардов из бюджета не жалко.

Elena12

если получится, то это станет первым существенным прорывом в XXI веке
интересно, какие ещё ништяки будут созданы?

maksim23

Когда я был в научном городке НовСиба, нам показывали Гофрированную Открытую Ловушку. Мол, ещё на порядок поднять время удержания плазмы - и количество вырабатываемой энергии превысит затраты. Запомнилось мне это тем, что "экскурсовод" упомянул "лазерную" термоядерную установку, но вещал, мол, энергии выделится не более, чем от гранаты.

popov-xxx25

Мол, ещё на порядок поднять <величину Х> - и ...
Они (термоядерщики) эту мантру уже лет 60 мусолят :grin:

Koldunel

хаха бля. учитесь. а то все фильтры петрика, фильтры петрика 8)

Suveren

А нам то что учиться? Это надо Петрика отправить на курсы повышения квалификации.
А если добавить в термоядерное топливо осмий-187, то можно увеличить выход энергии в разы! А главное сразу напрямую в электричество.

Enery


а то все фильтры петрика, фильтры петрика
Все эти термояды (лазерные, токамаки и пр.) уже сейчас дают вменяемый физический результат. Способствуют прогрессу техники и науки. Обеспечивают подготовку специалистов способных работать с реальным ядерным оружием.
Да пока не существует экономически эффективного термояда, но всё впереди.

Фильтры же Петрика даже физически ничего нового из себя не представляют.

rjhgec

Фильтры же Петрика даже физически ничего нового из себя не представляют.
+1
росия после позора с педриком ваще не имеет права судить о термояде..
не удивлюсь если у американцев все получится..

kastodr33

+1
росия после позора с педриком ваще не имеет права судить о термояде..
не удивлюсь если у американцев все получится..
То что таким как ты дают КФМН не меньший позор для России.

mmm3mmm

Ну так у нас в Сарове уже много лет как проводятся эксперименты по термояду. Многие саровские ребята еще в школьные годы там бывали и видели установку (в том числе я). У китайцев, кстати, тоже есть своя.
Не так давно наши вроде как заявили, что впервые смогли получить чуть больше энергии чем затратили на эксперимент. Но пока это все далеко от коммерческого использования.
Посмотрим что получится у американцев.

demiurg

эксперименты по холодному термояду.
:lol:

raushan27

Не так давно наши вроде как заявили, что впервые смогли получить чуть больше энергии чем затратили на эксперимент.
Перпетум мобиле вот вот заработает. Надо только еще немного денег на эксперименты.

LORD

Уже в следующем году в установку впервые будет загружено термоядерное топливо
лучше б петрика загрузили в реактор!

mmm3mmm

Перпетум мобиле вот вот заработает. Надо только еще немного денег на эксперименты.
Не учитывая расхода рабочего вещества.
Имеется в виду, что на работу лазеров потрачено меньше энергии, чем высвободилось при сжатии рабочего тела. Поэтому не перпетуум мобиле. Но превышение вроде как не очень значительное, да и не факт что вообще это было. Только слухи такие ходили.
До этого времени вся эта установка расходовала энергии на работу больше чем получала, без учета расхода вещества.

mmm3mmm

Кстати вот здесь фотографии установки можно посмотреть
ИСКРА-5 и ЛУЧ
ЛУЧ:

mmm3mmm

А это схема будущей российской установки УФЛ-900, которая вполне вероятно сможет все-таки добиться реального успеха в деле термояда. Будем надеяться. :)

chepa02

помню на пятом курсе ездила в саров
нас там водили везде, хвалились
как меня поразила эта Искра: невыровненные бетонные стены, выкрашенные бледнозеленой краской, грубые стальные стойки с зеркалами-тарелками, привинченые к полу болтами в палец толщиной и той же краской залитые
этажом выше и этажом ниже залы заполненные стеллажами с батареями и между ними вязанки проводов, которые руками не обхватить
никакого хромированного блеска, никакого свежего пластика - представьте себе ФДСную камеру хранения или постирочную сердцем научной лаборатории по термоядерному синтезу, получите примерную картину
а ведь прежде чем попасть в "нано"-частицу восемь лазеров должны намотать ~800 метров, каждый по своему этажу и потом синхронно сойтись в одной точке, так чтобы частица под их воздействием сжалась, а не убежала в неизвестном направлении
до сих пор под впечатлением
а потом как-то по дискавери показывали аналогичную лабораторию в штатах - где товарищи в белых халатах сидят в ярко освещенной комнате перед LCD-мониторами, все металлические детали в комнате выкрашены в яркий синий цвет, весь пластик белый, аж сияет...
чудно :)

sever576

Когда я был студентом в Массачусетском технологическом, там построили новый циклотрон, и как он был прекрасен! Сам циклотрон был в одной комнате, а контрольные приборы – в другой. Все было прекрасно оборудовано. Провода, соединявшие контрольную комнату с циклотроном, шли снизу в специальных трубах, служивших для изоляции. В комнате находилась целая панель с кнопками и измерительными приборами. Это было сооружение, которое я бы назвал позолоченным циклотроном.
К тому времени я прочел множество статей по циклотронным экспериментам, и лишь совсем немногие были выполнены в МТИ. Может быть, это было еще начало. Но была куча результатов из таких мест, как Корнелл и Беркли, и больше всего из Принстона. Поэтому, что я действительно хотел увидеть, чего я ждал с нетерпением, так это ПРИНСТОНСКИЙ ЦИКЛОТРОН. Это должно быть нечто!
Поэтому в понедельник первым делом я направился в здание, где размещались физики, и спросил: «Где циклотрон, в каком здании?»
– Он внизу, в подвале, в конце холла.
В подвале? Ведь здание было старым. В подвале не могло быть места для циклотрона. Я подошел к концу холла, прошел в дверь и через десять секунд узнал, почему Принстон как раз по мне – лучшее для меня место для обучения. Провода в этой комнате были натянуты повсюду! Переключатели свисали с проводов, охлаждающая вода капала из вентилей, комната была полна всякой всячины, все выставлено, все открыто. Везде громоздились столы со сваленными в кучу инструментами. Словом, это была наиболее чудовищная мешанина, которую я когда-либо видел. Весь циклотрон помещался в одной комнате, и там был полный, абсолютный хаос!
Это напомнило мне мою детскую домашнюю лабораторию. Ничто в МТИ никогда не напоминало мне ее. И тут я понял, почему Принстон получал результаты. Люди работали с инструментом. Они сами создали этот инструмент. Они знали, где что, знали, как что работает, не вовлекали в дело никаких инженеров, хотя, возможно, какой-то инженер и работал у них в группе. Этот циклотрон был намного меньше, чем в МТИ. Позолоченный Массачусетский? О нет, он был полной противоположностью. Когда принстонцы хотели подправить вакуум, они капали сургучом, капли сургуча были на полу. Это было чудесно! Потому что они со всем этим работали. Им не надо было сидеть в другой комнате и нажимать кнопки! (Между прочим, из-за невообразимой хаотической мешанины у них в комнате был пожар – и пожар уничтожил циклотрон. Но мне бы лучше об этом не рассказывать!)
Когда я попал в Корнелл, я пошел посмотреть и на их циклотрон. Этот вряд ли требовал комнаты: он был что-то около ярда в поперечнике. Это был самый маленький циклотрон в мире, но они получили фантастические результаты. Физики из Корнелла использовали всевозможные ухищрения и особую технику. Если они хотели что-либо поменять в своих «баранках» – полукружиях, которые по форме напоминали букву «D» и в которых двигались частицы, – они брали отвертку, снимали «баранки» вручную, чинили и ставили обратно. В Принстоне все было намного тяжелее, а в МТИ вообще приходилось пользоваться краном, который двигался на роликах под потолком, спускать крюки – это была чертова прорва работы.

угадай аффтара с одного раза -)

Enery


а потом как-то по дискавери показывали аналогичную лабораторию в штатах - где товарищи в белых халатах сидят в ярко освещенной комнате перед LCD-мониторами, все металлические детали в комнате выкрашены в яркий синий цвет, весь пластик белый, аж сияет...
А на Луч вас не водили что ли ?
Я когда был нас водили и всё там было аккуратненько, только мониторы тогда ещё ЭЛТ вроде были, а в какой цвет выкрашены металлические детали в комнате не помню. На установку посмотреть интереснее было....

chepa02

не помню точно
нас слишком долго водили по местам, где говорил, ел, пил, стоял, сидел, лежал драгоценный Серафим Саровский, и на Луч вероятно времени не хватило

DENSIS288

А как же ITER?!

fabio

а кто автор ?

LORD

фейнман
в оригинале кстати простой английский.

Asmodeus

как меня поразила эта Искра: невыровненные бетонные стены, выкрашенные бледнозеленой краской, грубые стальные стойки ...
а потом как-то по дискавери показывали аналогичную лабораторию в штатах - где товарищи в белых халатах......
тут по разному бывает. Если все это непокрашенное и невыровненное работает, у меня только гордость возникает за СССР/Россию
Но когда я сравнивал например два высоковакуумных насоса, Немецкий и Made in USSR , близких годов выпуска, с одинаковыми заявленными характеристиками - эффект прямо противоположный.
Немецкий насос можно поднять одной рукой (весит килограмм 20) размером с 5 литровый пивной боченок, ресурс работы 2-3 года в непрерывном режиме. Советская бандурина умещается на палете, весит около полутора центнеров и по отзывам знакомых с ней людей работает не особо.

seregaohota

Если кроме сланцевого газа у американцев ещё и термояд получится - капец нашей энергетической сверхдержаве. Пора нам срочно перестраиваться, поддерживать усилия против глобального потепления и гнать за границу по трубопроводам воду вместо нефти-газа. Только опять какие-нибудь израильтяне (у них сейчас из потребляемой воды вроде треть опреснённая) доведут до совершенства очистку морской воды и опять задница. Чёто не везёт России в последнее время, только недавно с колен кажись поднялись...

rjhgec

у американцев ещё и термояд получится - капец нашей энергетической сверхдержаве.
"нужна диверсия" - мелькнуло в голове Вована. :grin:
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: