Автор оригинала: Angela Anderson. Перевод – Вячеслав Голованов. Термоядерный синтез — это природное явление, которое обеспечивает нашу планету большей частью энергии, генерируемой за миллионы километров в центре нашего Солнца. Здесь, на Земле, учёные пытаются воспроизвести горячие и плотные условия, которые приводят к термоядерному синтезу.

В центре звезды гравитационное давление и высокие температуры — около 200 миллионов градусов — приводят в движение и сжимают атомы достаточно близко друг к другу, чтобы их ядра соединились в процессе синтеза и выработали избыточную энергию.

«Конечная цель исследований термоядерного синтеза — воспроизвести процесс, который постоянно происходит в звёздах, — говорит Арианна Глисон, научный сотрудник Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Министерстве энергетики. — Два лёгких атома собираются вместе и сливаются, образуя одно более тяжёлое и стабильное ядро. В результате избыточная масса — одно ядро имеет меньшую массу, чем два, которые его образовали, — преобразуется в энергию и уносится прочь».

Оставшаяся масса (m) превращается в энергию (E) благодаря знаменитому уравнению Эйнштейна E=mc². Добиться термоядерного синтеза на Земле на удивление просто — за последние несколько десятилетий этого уже много раз добивались с помощью самых разных устройств. Самое сложное — сделать этот процесс самоподдерживающимся, чтобы одно термоядерное событие стимулировало следующее, создавая устойчивую «горящую плазму», которая в конечном итоге могла бы генерировать чистую, безопасную и обильную энергию для электросети.

«Можно представить себе это так, будто вы чиркаете спичкой, — объясняет Алан Фрай, директор проекта SLAC «Материя в экстремальных условиях» (MEC-U). — После зажигания пламя продолжает гореть. На Земле мы должны создать подходящие условия: очень высокую плотность и температуру — чтобы процесс пошёл, и один из способов сделать это — лазеры».

Инерционная термоядерная энергетика, или ИТЭ, — потенциальный подход к созданию коммерческой термоядерной электростанции с использованием термоядерного топлива и лазеров. ИТЭ получила большую национальную поддержку после того, как учёные из Национального комплекса лазерных термоядерных реакций [National Ignition Facility, NIF] при Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) неоднократно демонстрировали реакции термоядерного синтеза, которые впервые в мире привели к чистому приросту энергии.

«С помощью интенсивных лазерных лучей мы добились зажигания, что означает, что мы получили больше энергии из термоядерной мишени, чем потребили лазеры», — объясняет Зигфрид Гленцер, профессор фотонной науки и директор научного подразделения SLAC по плотности высоких энергий.

Инерционный термоядерный синтез: как это работает