Это самый высокий результат за всю историю работы, и важный шаг к достижению так называемого «научного энергетического выигрыша», когда из реакции выделяется больше энергии, чем затрачивается на ее запуск.
Американская компания Zap Energy достигла рекордного давления плазмы в своей экспериментальной термоядерной установке FuZE-3, приблизившись к условиям, необходимым для коммерческого производства энергии из термоядерного синтеза. Плазма достигла давления 1,6 гигапаскаля — это сопоставимо с условиями глубоко под земной корой и примерно в десять раз превышает давление на дне Марианской впадины.
Термоядерный синтез — это процесс, который питает звезды, где легкие атомы объединяются в более тяжелые с выделением огромного количества энергии. Для его осуществления на Земле необходимы экстремальные условия: плазма должна быть одновременно очень горячей и плотной. Давление играет ключевую роль, так как отражает и температуру, и плотность — чем выше давление, тем больше реакций синтеза происходит.
В ходе экспериментов температура электронов в плазме превысила 1 килоэлектронвольт, что эквивалентно 21 миллиону градусов по Фаренгейту или примерно 11,6 миллионам градусов Цельсия. При этом плотность электронов достигала 3-5×10²⁴ частиц на кубический метр. Эти экстремальные условия поддерживались около одной миллионной доли секунды.
«Были значительные изменения в FuZE-3 по сравнению с предыдущими системами Zap, и замечательно видеть, что она так успешно работает сразу после запуска», — сказал Колин Адамс, руководитель отдела экспериментальной физики компании.
Ключевой инновацией FuZE-3 стало применение трех электродов вместо двух, что позволяет независимо управлять ускорением и сжатием плазмы. «Эта возможность предоставляет нам новый инструмент для настройки физики и повышения плотности плазмы», — поясняет Адамс.
Zap Energy применяет технологию Z-пинч со стабилизированным сдвиговым потоком, которая не требует крупных и дорогостоящих магнитных катушек, используемых в большинстве других методов термоядерного синтеза. Это делает их систему более компактной и экономически эффективной.
