В триллионы раз ярче солнца. Ученые собирают самый мощный в мире лазер: зачем он нужен
Проект должен быть завершен к 2029 году и, как ожидается, поможет добывать огромное количество энергии.
Британские ученые собираются создать самый мощный в мире лазер стоимостью $104 млн для тестирования методов получения энергии с помощью ядерного синтеза. Об этом пишет The Times.
Лазер Vulcan 20-20, который будет находиться в Харвелле в Оксфордшире, будет производить луч в триллионы раз ярче, чем самый яркий солнечный свет. Лазерный импульс будет способен обеспечить большую мощность, чем вся Национальная сеть, но будет длиться менее триллионной доли секунды и будет сфокусирован на цели шириной всего в несколько микрометров. Лазер, который собираются построить к 2029 году, будет использоваться, среди прочего, для тестирования методов получения энергии посредством ядерного синтеза — святого Грааля для физиков, пишет издание.
Ученые из других учреждений, в первую очередь из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в Калифорнии, уже используют мощные лазеры для синтеза атомов водорода. Это позволяет получать гелий воспроизводя реакции, происходящие внутри Солнца. Однако, чтобы такое получение энергии стало коммерчески выгодным, процесс нужно сделать гораздо более эффективным. Именно для этих целей британским ученым и нужен лазер Vulcan 20-20.
С помощью него ученые хотят исследовать так называемое "ударное зажигание". Грубо говоря, топливная таблетка размером с горошину перца, состоящая из дейтерия и трития, двух изотопов водорода, помещается внутри пластиковой капсулы. Лазерные лучи превращают капсулу в плазму, которая быстро расширяется. Это измельчает топливную таблетку до тридцатой доли ее первоначального размера за миллиардную долю секунды. Давление достигается в шесть раз больше, чем внутри Солнца. Топливо "воспламеняется" при температуре около 100 миллионов Цельсия, вызывая контролируемую реакцию термоядерного синтеза, генерирующую энергию.
Используя Vulcan 20-20, физики будут стремиться наблюдать различные части процесса изолированно. Целью, по их словам, является проверка идей, которые затем могут быть использованы для строительства экспериментальных электростанций.
Так же Vulcan 20-20 будет использоваться для "лабораторной астрофизики", в которой ученые имитируют условия, наблюдаемые в таких явлениях, как сверхновые — взрывы, которые сопровождают гибель определенных типов звезд. Его также можно использовать для создания материи из света. Происходит это путем сталкивания фотонов, которые можно рассматривать как "пакеты" света, с образованием пар электронов и позитронов. Считается, что эти частицы материи и антиматерии образуются вокруг нейтронных звезд в отдаленных уголках космоса, но мы плохо понимаем, как они возникают.
Ранее Фокус рассказывал, что ученые улучшили электрод с помощью лазера. Специальный электрод MXene теперь не страдает от отложений молибдена и это открывает перспективу для применения более дешевых компонентов в батареях, чем литий.