Ускоритель Z-machine будет использовать тритий в качестве термоядерного топлива - «Наука и технологии»

Специалисты Национальной лаборатории Санддиа (Sandia National Laboratories) уже достаточно долго работают в направлении использования реакций термоядерного синтеза для получения энергии. И в скором времени находящийся в их распоряжении энергетический ускоритель Z-machine будет использовать в качестве термоядерного топлива тритий, самый тяжелый из трех изотопов водорода. Согласно расчетам, использование трития позволит добиться 500-кратного увеличения энергетического выхода реакций термоядерного синтеза, что должно обеспечить этим реакциям самоподдерживающийся характер. Однако использование трития является делом сложным и чреватым многими опасностями.

Напомним нашим читателям, что ускоритель Z-machine уже несколько десятилетий используется для создания реакций термоядерного синтеза в лабораторных условиях. По существу этот ускоритель является генератором мощного импульса, состоящим из кольца огромных электрических конденсаторов, накопленная в которых энергия подается в центральную вакуумную камеру посредством необычайно толстых кабелей.

Энергия, подаваемая в камеру ускорителя Z-machine во время одного импульса, в 1000 раз превышает энергию молнии, а длительность этого импульса в 20 тысяч раз короче, чем длительность грозового разряда. Вся эта энергия подводится на "мишень", изготовленную из сотен тончайших вольфрамовых проводков. Под воздействием подведенной энергии эти вольфрамовые волоски моментально испаряются и превращаются в высокотемпературную плазму, производя всплеск рентгеновского излучения. Энергия этого всплеска равна двум миллионам джоулей и ее достаточно для того, чтобы поднять температуру в активной зоне камеры ускорителя до 1.8 миллионов градусов Цельсия.

До последнего времени вся энергия ускорителя Z-machine фокусировалась на мишени из дейтерия, который является изотопом водорода, ядро которого содержит один нейтрон. Тритий - это изотоп водорода с двумя нейтронами в его ядре. И в скором времени специалисты лаборатории Сандиа планируют "зарядить" ускоритель Z-machine смесью дейтерия и трития в соотношении 50/50. В результате этого будет получено в 80 раз больше свободных нейтронов, а количество энергии на выходе реакции увеличится в 500 раз.