Исследовательская группа из Университета штата Колорадо успешно провела ядерный синтез с лазерным управлением в микромасштабном режиме. Используя небольшие мощные лазеры, построенные в лаборатории CSU, исследователи нагрели нанопроволоки из дейтерированного полиэтилена — материала, который похож на обычный полиэтиленовый пластик, за исключением того, что атомы водорода заменены более тяжелым изотопом водорода, дейтерием. Благодаря облучению этих синтетических проводов, которые слишком малы, чтобы увидеть, команда достигла огромных температур и высокоэффективного ядерного синтеза, сообщает kratko-news.com.
Лазерное слияние не является новой концепцией, и на протяжении многих лет проводились многочисленные крупномасштабные эксперименты с целью получения чистой энергии. Работа CSU, подробно описанная в документе, опубликованном 14 марта в Nature Communications, является первой, кто использует массив нанопроволок, а не твердые блоки топлива, обычно используемые в больших экспериментах. Результатом было высокоэффективное слияние, в 500 раз больше нейтронной генерации на единицу энергии лазера. (Дейтерий, в отличие от общего водорода, имеет нейтрон в своем ядре, а некоторые из нейтронов высвобождаются, когда материал плавится в гелий.)
«Ядерный синтез регулярно создается в сферических плазменных сжатиях, вызванных импульсами с несколькими килоджоулями из крупнейших в мире лазеров», — говорится в новой статье под руководством аспиранта ХСС Алдена Кертиса. «Здесь мы демонстрируем плотную среду слияния, создаваемую облучением массивов дейтерированных наноструктур с импульсами джоулевого уровня из компактного сверхбыстрого лазера. Облучение упорядоченных дейтерированных полиэтиленовых нанопроволочных матриц фемтосекундными импульсами релятивистской интенсивности создает сверхвысокую плазму плотности энергии, в которой дейтроны (D) ускоряются до энергий МэВ, эффективно управляя реакциями синтеза D-D и сверхбыстрыми нейтронными всплесками ».
Работа в ХСС открывает путь для дополнительных исследований взаимодействия ультра-плотных лазеров и материи. Кроме того, работа может привести к достижениям в области нейтронных изображений , аналогичных в применении к рентгеновскому снимку.
Создание мелкомасштабного и доступного ядерного синтеза может помочь в проведении исследований в области фьюжн в целом, а использование массивов нанопроволок в качестве источников топлива представляет некоторые интересные возможности для масштабирования техники. Ядерный синтез может в один прекрасный день обеспечить революцию в области чистой энергии, к которой стремится человечество, но применение ядерного синтеза в лаборатории, сплавляя водород в гелий, подобно самому солнцу, открывает дополнительные возможности для научных исследований.
