Швейцарія розробляє національну систему управління безпілотниками
14 Березня , 2018
Розроблена «нанодеревина» з унікальними ізоляційними властивостями
16 Березня , 2018

Нанопровідники збільшили ефективність мікромасштабного ядерного синтезу

Дослідники з університету Колорадо (Colorado State University, CSU) встановили новий рекорд у сфері ефективності ядерного синтезу, реалізованого на мікромасштабному рівні. Використовуючи імпульси надшвидкісного потужного лазера, дослідники ініціювали реакції ядерного синтезу, ефективність яких в 500 разів перевищувала ефективність в інших подібних експериментах. А ключовим моментом даного досягнення є те, що в якості цілі для лазерного світла виступав не традиційний плоский полімерний матеріал, в даному випадку світло лазера фокусувалось на безлічі нанопровідників, матеріал яких утворив неймовірно гарячу і щільну плазму.

Зазначимо, що у нас у розпорядженні є власний термоядерний реактор, Сонце, якому ми зобов’язані своїм існуванням. В центрі Сонця атоми водню, проходячи через ланцюжки ядерних реакцій, перетворюються на ядра гелію, виділяючи при цьому величезну кількість енергії. Теоретично, якщо ми зможемо використовувати подібні процеси на Землі, людство отримає необмежене джерело екологічно чистої енергії. В даний час у цьому напрямку проводиться цілий ряд робіт та експериментів, однак, практичне використання термоядерного синтезу в енергетиці так і залишається поки що за межами нашої досяжності.
Однак, процес термоядерного синтезу може виявитися дуже корисним, працюючи в набагато меншому масштабі, ніж Сонце і ядерні реактори. Та й для запуску термоядерного синтезу на мікромасштабі не потрібні величезні лазерні установки і атомна електростанція. Дослідникам з CSU цілком вистачило одного лазера, який можна розмістити на поверхні звичайного лабораторного столу і який здатний виробляти швидкі імпульси світла.
Термоядерный синтез
У інших подібних експериментах в якості мішені для лазерного світла зазвичай використовується плоска поверхня спеціального полімерного матеріалу. Але в даному випадку дослідники використовували “сітку” з нанопровідників, виготовлених з поліетилену, насиченого дейтерієм. Потужні імпульси лазерного світла руйнують і випаровують найтонші нанопровідники протягом декількох фемтосекунд (квадрильйонних долей секунди), створюючи в області простору надвисокощільну і високотемпературну плазму, яка, в свою чергу, випускає гелій і велику кількість вільних нейтронів.
Вчені повідомили, що в своїх експериментах їм вдалося отримати до 2 мільйонів нейтронів в розрахунку на один джоуль енергії лазерного світла. Це приблизно в 500 разів більше, ніж було отримано в інших експериментах і це є абсолютним рекордом на сьогоднішній день.
Однак, термоядерний синтез, реалізований у мікромасштабі, навряд чи можна буде використовувати для отримання енергії. Даний напрямок досліджень спрямований на покращення нашого розуміння взаємодії світла і матерії, крім того, теромоядерний синтез є досить ефективним “генератором” нейтронів, які можуть бути використані для проведення зйомки різних процесів всередині матеріалів, куди не може проникнути навіть рентгенівське випромінювання.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: