Энергия термоядерного синтеза — это способ получения электроэнергии из тепла, выделяющегося во время реакций ядерного синтеза, и создать работающий реактор было давней мечтой. Синтез происходит, когда два легких атомных ядра объединяются, образуя более тяжелое ядро, которое выделяет много энергии. Теоретически, когда эта энергия улавливается и преобразуется в электричество, термоядерный реактор может производить практически безграничную энергию. Это позволит человечеству отказаться от угля и газа, отказаться от ископаемого топлива и одновременно сократить выбросы, которые нагревают планету.
Было сделано много прорывов в исследовании этой технологии, но на момент написания статьи не существовало ни одного жизнеспособного термоядерного реактора. Это не значит, что инновации не способствуют развитию исследований, и новый прорыв, достигнутый в Соединенном Королевстве, является ступенькой к наконец производству дешевой и устойчивой энергии. Компания First Light Fusion разработала метод достижения инерционного синтеза с «высоким коэффициентом усиления», что стало первым достижением такого уровня. В контексте термоядерной энергетики «выигрыш» происходит, когда реакция создает больше энергии, чем необходимо для ее подпитки.
Святым Граалем термоядерной энергетики является достижение устойчивого результата, поскольку предыдущие эксперименты требовали больше энергии, чем было произведено. Достигнув высокого коэффициента полезного действия, компания FLF проложила путь к созданию первого в мире коммерчески жизнеспособного термоядерного реактора, еще больше приблизив эту технологию к реальности. Это монументальный шаг в правильном направлении, но следует отметить, что это достижение — лишь один шаг на долгом пути к созданию термоядерных электростанций и замене невозобновляемых источников энергии гораздо более эффективной альтернативой.
Прорыв и его значение для будущего «безграничной» термоядерной энергетики
Новый процесс First Light Fusion получил название FLARE, или «Сплав через маломощную сборку и быстрое возбуждение». У него есть потенциал для достижения выигрыша в 1000 по сравнению с текущим достижением прироста в экспериментах с четырьмя. Это было достигнуто Национальной установкой зажигания Министерства энергетики США в мае 2025 года. FLARE делит процессы сжатия и нагрева топлива на две части. Топливо сжимается, генерируя большой избыток энергии; этот процесс известен как «быстрое воспламенение».
FLF первым добился практического использования технологии, которая ранее исследовалась, но оставалась недосягаемой. В официальном документе FLF, подробно описывающем FLARE, компания утверждает, что один килограмм (2,2 фунта) топлива содержит столько же потенциальной энергии, сколько 10 миллионов кг угля (22 046 226 фунтов). Возгорание происходит, когда небольшой источник топлива нагревается до точки плавления (около 100 миллионов Кельвинов, или 179 999 540 градусов по Фаренгейту), которая затем становится самоподдерживающейся.
Излишне говорить, что для производства такого большого количества тепла, которое горячее Солнца, требуется много энергии. Тем не менее, при достижении самоподдерживающегося термоядерного синтеза эти первоначальные затраты будут затмеваться значительным выигрышем в производстве энергии. Если FLARE будет работать так, как предполагалось, она сможет создать способ, наконец, достичь самоподдерживающегося термоядерного синтеза, который сможет производить достаточно энергии для питания планеты посредством нескольких реакторов. На данный момент это больше похоже на вопрос «когда», а не «если», благодаря множеству прорывов, способствующих исследованиям в области термоядерной энергии.
