На последних спутниковых снимках виден гигантский центр лазерного ядерного синтеза в горах Мяньяна, на юго-западе Китая. Центр имеет четыре периферийных рукава, из которых лазеры будут направляться в камеру с изотопами водорода. Эксперты утверждают, что эта инфраструктура не только позволит использовать энергию термоядерного синтеза, но и поможет в разработке ядерного оружия нового поколения.
Освоение ядерного синтеза уже несколько десятилетий изучается как средство получения доступа к практически неограниченной энергии. Среди используемых методов — лазерный инерционный термоядерный синтез. Он предполагает создание условий очень высокой температуры и давления с помощью мощных лазеров, размещенных вокруг топливной мишени.
Лазеры бомбардируют образец топлива (процесс зажигания), образуя плазму, сплавляют легкие атомы в более тяжелые и таким образом производят энергию. Более конкретно, давление, создаваемое лазерами, преодолевает кулоновский барьер, который представляет собой электростатическое отталкивание между двумя атомными ядрами, и приводит к слиянию атомов. Теоретически, в результате реакции может быть получено больше энергии, чем было использовано для ее протекания (чистый прирост энергии).
Соединенные Штаты являются одним из пионеров лазерного инерциального термоядерного синтеза. В 2022 году исследователям из Национальной установки зажигания (NIF) впервые удалось провести термоядерную реакцию с чистым приростом энергии.
Центр в Мяньяне основан на аналогичной технологии. В 2020 году инфраструктура, расположенная в провинции Сычуань, представляла собой не более чем пустырь. Однако после отмены мер сдерживания, связанных с пандемией COVID-19, строительство центра лазерного синтеза значительно ускорилось. Сейчас на месте центра возведено огромное Х-образное здание, видимое из космоса.
«Это показывает, что они серьезно относятся к термоядерному синтезу», — сказала CNN Мелани Уиндридж, генеральный директор Fusion Energy Insights, организации, наблюдающей за развитием отрасли. «Они быстро реагируют, быстро двигаются и добиваются результатов».
На 50% больше американского центра такого же типа
Центр в Мяньяне состоит из четырех периферийных рукавов с высокой центральной башней. В ней находится защитная камера, в которую помещается топливо (изотопы водорода). Лазерная энергия используется для слияния изотопов водорода, при этом выделяется энергия.
По оценкам наблюдателей, после завершения строительства центр будет на 50 % больше NIF, что сделает его крупнейшим объектом такого рода в мире. У такого размера есть и свои преимущества. Более крупный лазер позволяет достичь более высокого давления и в большей степени ограничить материал. Это может увеличить чистый прирост энергии.
Однако эксперименты по термоядерному синтезу по-прежнему крайне сложно проводить даже с более мощными лазерами. Тем не менее, установка может предложить новый способ изучения материалов в экстремальных условиях, воссоздавая давление и температуру, аналогичные тем, что наблюдаются в сердце звезд или во время ядерных взрывов.
Маленькое, более совершенное ядерное оружие?
Помимо производства энергии, инфраструктура также позволит проводить исследования в области ядерного оружия. Уровень энергии, выделяемой при взрыве ядерного оружия, очень сложно смоделировать. Однако и Китай, и США подписали Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.
В некоторых странах, в том числе в Китае, разрешены испытания «подкритического» взрыва и испытания с использованием инерциального термоядерного синтеза. Центры типа NIF могут имитировать условия в первые микросекунды после ядерного взрыва.
Эксперты считают, что установка в Мяньяне может позволить Китаю разработать более компактное и совершенное ядерное оружие. Он также может позволить создать гибридное оружие ядерного синтеза и деления. «Если это окажется правдой, это вызовет особую тревогу», — говорит Эндрю Холланд, исполнительный директор Ассоциации термоядерной промышленности. По его словам, технология будет «потенциально более продвинутой, чем нынешние западные технологии».
Учитывая стремительное развитие китайских ядерных технологий, некоторые наблюдатели опасаются, что Китай может превзойти Соединенные Штаты по количеству ядерного оружия. Однако до сих пор Китай провел очень мало испытаний по сравнению с Соединенными Штатами (45 против 1054). «Поэтому я не беспокоюсь о том, что Китай обгонит США по количеству ядерных объектов», — заключает Зигфрид Хекер, старший научный сотрудник Института Фримена Спогли, в статье, опубликованной на сайте Reuters.
Читайте все последние новости технологии на New-Science.ru
