Настольный термояд готов к серийному производству

Наука
мобильная версия
Сделать термоядерный реактор оказалось куда проще, чем считалось прежде. Исследовательская группа из политехнического института Ренселье создала реактор, в котором возможно управляемое протекание реакции ядерного синтеза, и уже довела его конструкцию до уровня серийного прототипа.

Новый реактор пока еще не позволяет вырабатывать энергию, однако является чрезвычайно удобным, компактным и неэнергоемким управляемым источником нейтронов.

«Результаты нашего исследования показывают, что «кристаллический термоядерный синтез» достиг состояния зрелости и имеет весьма существенный прикладной потенциал, - заявил профессор Ярон Дэнон (Yaron Danon). – Новое устройство проще и дешевле прежних и может генерировать даже больше нейтронов, чем они».

Фактически устройство, разработанное исследовательской группой под руководством Сета Паттермана (Seth Putterman), представляет собой настольный ускоритель элементарных частиц оригинальной конструкции. В его основе – два пироэлектрических кристалла, создающих электрическое поле высокой напряженности при нагревании либо охлаждении. Рабочая камера с кристаллами заполнена газом дейтерия – тяжелого изотопа водорода, ядро которого состоит из протона и нейтрона. На поверхности одного из электродов – катода – находится дейтериевое мишенное устройство.

Электрическое поле «срывает» электроны, образуя ионы дейтерия, которые ускоряются в направлении к кристаллу. При их взаимодействии с веществом мишени выделяются нейтроны – неопровержимый признак протекания реакции синтеза ядер (так называемой термоядерной реакции).

«Я нахожу поистине интересным, - приводит Live Science слова д-ра Паттермана, - что для получения термоядерной реакции синтеза нужно просто подержать маленький кубик в руке, а затем бросить его в холодную воду».

Первый вариант пироэлектрической установки термоядерного синтеза был испытан еще в прошлом году. Теперь в него внесено два важных усовершенствования. Во-первых, вместо одного пироэлектрического кристалла используются два, что позволяет в два раза повысить «ускоряющий потенциал» установки. Во-вторых, термоядерный синтез протекает при нормальной температуре, что позволило отказаться от криогенных систем. Это одновременно повысило производительность установки и позволило кардинально снизить ее стоимость.

«Ядерный синтез рассматривается обычно как способ выработки энергии, - подчеркнул д-р Дэнон, - однако мы в настоящее время смотрим на него не как на энергоисточник». По словам ученого, самой перспективной областью применения термоядерного реактора уже в самом ближайшем будущем станет его использование в качестве очень компактного, экономичного и управляемого нейтронного источника. Он нужен, например, в системах обнаружения взрывчатых веществ и контроля багажа. На его основе можно создать портативный рентгеновский источник.

«Портативные источники рентгеновского излучения на основе пироэлектрического эффекта уже выпускаются, - отметил д-р Дэнон, - однако они не могут достичь энергии 50 кэВ, необходимой для медицинских диагностических растровых систем. С помощью нашего устройства можно достичь энергии 200 кэВ, что позволяет не только удовлетворить этим требованиям, но и проникнуть сквозь защиту из стального листа толщиной в несколько миллиметров». В чуть более отдаленной перспективе ученым видятся надеваемые прямо на тело лечебные устройства, позволяющие обеспечить непрерывное и безопасное лечение онкологических заболеваний.

#gallery#
История «альтернативного термояда» берет свое начало в 1989 году. Тогда в ходе эксперимента, поставленного Мартином Флейшманом и Стэнли Понсом, была впервые показана возможность протекания управляемой реакции термоядерного синтеза при комнатной температуре в тяжелой воде при электролизе с использованием палладиевых электродов. При этом выделялась энергия, были зарегистрированы нейтроны и гамма-кванты.

Позднее группа Рузи Талейархана показала, что темоядерные реакции протекают также и под действием механизма сонолюминисценции в пузырьках газа в жидкости. Позднее, несмотря на вал критики, Талейархан и его сторонники продемонстрировали, что при сонолюминисценции действительно протекает термоядерная реакция. Ранее было показано, что в системах холодного термояда с тяжелой водой и палладиевыми электродами уже сейчас возможно избыточное выделение энергии в количестве до 400%.

Непростая история холодного термояда полна драматизма - и, возможно, не только из-за отчаянного сопротивления скептиков. Так, один из признанных специалистов в области холодного термояда, д-р Юджин Мэллови (Eugene Mallove), был зверски убит 14 мая 2004 г.