Прорыв в ядерном синтезе или хайп? Почему раздутое СМИ «горячее» достижение «термояда» далеко от практики

На днях СМИ почти как один начали тиражировать новость о прорыве в области ядерного синтеза. Материал по пресс-релизу Национальной зажигательной установки (NIF) при Ливерморской Национальной лаборатории им. Лоуренса журналисты мировых СМИ называли «вехой для климата и чистой энергии» и «историческим моментом». Интересно, что NIF совершает прорыв в СМИ уже второй раз — в 2021 году было что-то похожее.

Если выключить хайп и почитать пресс-релиз повнимательнее, «горячее» достижение немного остынет. Оно выдающееся, но не такое прорывное, как его пытаются показать СМИ. Так, например, считает бывший директор NIF Майкл Кэмпбелл.

«Это хороший эксперимент, – говорит Кэмпбелл, который сейчас работает в Logos Technologies в Ферфаксе, штат Вирджиния. – С научной точки зрения мишень работала достаточно хорошо, чтобы альфа-частицы нагрели часть топлива». Но Кэмпбелл обеспокоен чрезмерной рекламой каждого шага по пути к термоядерному синтезу как источнику энергии.

Инженеры и ученые NIF бесспорно получили значимое научное достижение. Но оно не есть значимый прорыв для практической коммерческой термоядерной энергетики. Их установка все еще потребляет по крайней мере в 130 раз больше энергии из электросети, чем производит</a >.

Интересно, что прошлогоднее (2021) научное достижение NIF можно считать более значимым, чем результаты 2022 года. Тогда большой новостью было то, что NIF резко увеличило производительность термоядерного синтеза своих экспериментов. Результат NIF заключался в том, что исходная энергия лазерного термоядерного синтеза (измеренная в мегаджоулях, МДж) подскочила на 2500%.

В этом году было объявлено об увеличении выработки энергии термоядерного синтеза по сравнению с поступлением энергии лазера с 70% в 2021 году до 154% в 2022 году.

Объект достиг немного большей мощности термоядерного синтеза, чем лазерный вход: зажигание. На бумаге это большая символическая победа. На практике это малозначимо.

Лазерная энергия, передаваемая мишени, составляла 2,05 МДж, а мощность термоядерного синтеза, вероятно, составляла около 3,15 МДж. Согласно многим источникам на сайте NIF, входная энергия лазерной системы составляет где-то между 384 и 400 МДж.

Потребление 400 МДж и производство 3,15 МДж означают чистую утрату энергии более 99%. На каждую единицу энергии термоядерного синтеза NIF сжигает по меньшей мере 130 единиц энергии.

С точки зрения электрической мощности, 3,15 МДж не хватит одной 40-ваттной лампочки накаливания в течение дня.

Постоянная зарядка установки NIF в тот же день потребляет 4600 Вт из электросети.

Чтобы произвести полезную мощность, NIF нужно увеличить мощность термоядерного синтеза каждого эксперимента по крайней мере на 100 000%. Это большой научный вызов, который нужно решить до того, как можно даже разглядывать коммерческую эксплуатацию.

Эксперимент NIF «является хорошим и необходимым шагом, но впереди долгий путь, прежде чем у вас будет энергия для человечества», — говорит Кэмпбелл.