Постепенноотступающийэкономическийкризис резкообозначил однуиз главныхсовременныхпроблем человечества– энергетическую.Методов решенияе в виде технологийэнергосбереженияи использованиявозобновляемыхисточниковпредлагаетсяобилие, а однойиз самых перспективных, но весьма отдалнныхот практическоговнедрениязаменой нынешнимэлектростанциямсчитаетсятермоядерныйсинтез. Эксперимент, воспроизводящийсхожие с земнымимагнитные поля, подтверждаетпотенциалнового способасоздания реакторадля выработкиэнергии припомощи слиянияядер – такойже реакции, которая происходитна Солнце.
Управляемаяреакция синтезаявляется вожделенноймечтой физикови других исследователейуже более полувека, потому как онапредлагаетпрактическибезграничныйочаг энергиибез выбросовсоединенийуглерода и снамного меньшимрадиоактивнымзагрязнением, чем в основанныхна деленииатомов АЭС.Однако построитьреактор оказалосьсложнее, чемсчиталосьизначально.Продвинутьисследованияпомогут новыерезультатыот экспериментальнойустановки вМассачусетскомтехнологическоминституте(MIT), на разработкукоторой учныхвдохновиликосмическиеспутниковыенаблюдения.В совместномпроекте MIT иКолумбийскогоуниверситета(Columbia University), называемомLDX (Levitated Dipole Experiment – Левитирующийдипольныйэксперимент), используетсякольцеобразныймагнит массойполтонны иразмером спокрышку открупного грузовика.Он изготовлениз расположенныхвнутри железныйконструкциисверхпроводящихкатушек, удерживаетсяв “подвешенном”состояниимощным электромагнитнымполем и выполняетфункцию контроляза перемещениемзаряженногогаза – плазмыс температуройв 10 млн градусов, которая находитсяво внешнейкамере диаметром4,9 м.
/>
Результатыпоказали, чтовнутри камерыслучайныетурбулентныепроцессы заставляютплазму становитьсяболее плотнойвзамен расширения, а это увеличиваетвероятностьслияния ядер.Такое “турбулентноесжатие” наблюдаетсяво время взаимодействияплазмы с магнитнымиполями Землии Юпитера, ноникогда вдобавокне воссоздавалосьв лаборатории.В большинствеэкспериментовприменяютсяодна или дветехнологии: токамаки сокружающимикамеру в виде“бублика”магнитами дляограниченияплазмы и инерционноеудержаниеплазмы лазерами, стреляющимив маленькуюмишень из топлива.Но LDX – это совершеннодругой маршрут,“первый эксперименттакого рода”,– говорит физикиз MIT Джей Кеснер(Jay Kesner). По его мнению, открыт альтернативныймаршрут к синтезуядер, однакос практичностьюпока не всясно – требуетсяпроведениебольшего количестваисследований.положим, несмотряна измереннуювысокую плотностьплазмы необходимоновое оборудованиедля регистрациитемпературы, а тестированиедолжно проводитьсяна значительнобольшей версиимагнита и камеры.
/>
/>
Кеснерстараетсяразглагольствоватьобъективно: другие типыустановок, такие как токамаки, со смесью двухвидов “тяжлого”водорода (дейтерияи трития) скореевсего будутэксплуатироватьсяпервыми. Апостроенныена основе LDXвозможно станутвторым поколением.Во время работымагнит LDX поддерживаетсяполем от расположенноговыше электромагнита, постоянноконтролируемогокомпьютеромна основе точногоопределениякоординатвосемью лазерамии детекторами.Положение500-кг магнитас протекающимв нм током вмиллион амперсохраняетсяс отклонениемв 0,5 мм. Если сконтролирующейсистемой что-либослучится, падающеекольцо огромноймассы “поймает”напоминающаяконус построениес пружинами.Левитациямагнита важна, потому чтоиначе любаяподдерживающаяопора будетизвращать поле, которое ограничиваетплазму в камере.В испытанияхцентральныйпик плотностигорячего газадостигалсяза несколькосотых секундыи был похож нахарактеристикиплазмы в планетарноймагнитосфере.Говоря об отличияхпромеж реакторами, Кеснер подчркивает, что в токамакеплазма заключенав великий магнит, тогда как в LDXмагнит располагаетсяв плазме. Всяконцепция былапочерпнутаиз наблюденийза магнитосферамимежпланетнымикораблями.кушать и обратнаявыгода: исследователикосмоса могутполучить изэкспериментаLDX уникальныеданные, которыеспутники непредоставят.
Пословам учных, если эффектс турбулентностьюи увеличениемплотностиудастся масштабировать, тогда поддержаниеусловий длястабильнойтермоядернойреакции ипроизводствачистой энергиибудет вероятно.Термоядернаяэнергетикаобеспечитпотребностипланеты безспособствующихглобальномупотеплениювыбросов. Хотяпроект разрабатываетсяуже более 10 лет, первые экспериментальныерезультатыв “левитирующей”конфигурацииполучены вовсенедавно. Каксчитают специалисты,LDX является однимиз самых оригинальныхэкспериментовв сфере физикиплазмы, и в теориигрядущее технологиимногообещающее.