Ученые из Гётеборгского университета проводят глубокие исследования этого материала, который в сотни тысяч раз тяжелее воды и плотнее, чем ядро Солнца, и утверждают, что сверхплотный дейтерий может стать ядерным топливом будущего – более безопасным, чем то, что используется сегодня.

Дейтерий – изотоп водорода, имеющийся в больших количествах в воде- 1 атом на каждые 10 тысяч атомов водорода имеет дейтериевое ядро. Изотоп обычно обозначают как «2Н» или «D» и часто упоминают как «тяжелый водород». Дейтерий используется во многих традиционных ядерных реакторах в форме тяжелой воды (D₂O), и предполагается, что он может быть использован в термоядерных реакциях будущего.

Представьте себе материал настолько тяжелый, что его кубик со стороной 10 см весит 130 тонн, материал, плотность которого существенно больше плотности материала, составляющего ядро Солнца. Вот этот вот материал производят и исследуют ученые Химического факультета Гётеборгского Университета.

Эксперимент по облучению сверхплотного дейтерия лазерным пучком. Белое свечение в центре контейнера – от дейтерия (Фото: Leif Holmlid).

Пока что получены микроскопические количества нового материала, но уже их хватило для точных экспериментов, которые подтвердили догадки ученых, что в этом материале расстояния между атомами много меньше, чем в обычном дейтерии. Проф. Лейф Холмлид (Leif Holmlid ) – научный руководитель исследований, полагает, что сделан важный шаг к коммерческому использованию материала, из которого «сделаны звезды». По мнению проф. Холмлида, сверхплотный дейтерий может стать очень эффективным топливом ядерных реакциях, управляемых лазерным пучком.

Лазерная технология в течение долгих лет испытывалась на замерзшем дейтерии, известном, как «дейтериевый лед», но результаты экспериментов не были утешительными. Было показано, что дейтериевый лед невозможно сжать до такой плотности, при которой могут быть получены температуры, необходимые для инициирования ядерной реакции.

Сверхплотный дейтерий в миллион раз плотнее, чем дейтериевый лед, что делает возможным создание необходимых для ядерной реакции условий при облучении мощных лазерных импульсов. Как считает проф. Холмлид, необходимо научиться производить достаточные количества сверхплотного дейтерия для того, чтобы ядерные реакции стали источником энергии будущего, но это произойдет и произойдет гораздо быстрее, чем мы даже можем себе представить. Более того, ученый верит в то, что ядерная реакция с дейтерием может быть проведена так, что ее продуктами будут только водород и гелий – совершенно нетоксичные вещества. Отпадет необходимость иметь дело с высокорадиоактивным тритием, что планируется в других типах ядерных реакторов следующего поколения. Все это подчеркивает мысль о том, что ядерные реакции, инициируемые импульсным лазерным излучением, будут не только возобновляемым, но и более экологически чистым источником получения энергии по сравнению с другими, находящимися в разработке.

Евгений Биргер