Гигантски лазер търси решение на енергийния проблем на Земята

Най-големият лазер в света е създаден в Националната Лаборатория „Лорънс Ливърмор“ в Калифорния. В него са включени почти 40 000 оптически лещи и той създава 192 лазерни лъча.

С този уникален лазер учените целят пресъздаването на условията в ядрото на Слънцето. По този начин те искат да проучат и да се възползват от силата на ядрения синтез, процесът който дава енергията на Слънцето и на други звезди, с цел да получат чиста енергия тук на Земята.

При реакцията на синтез малките ядра се съединяват, за да образуват по-тежки ядра. Известно е, че в центърът на нашето Слънце има видове водород, известни като деутерий и тритий, които комбинирани помежду си, създават  хелий, един неутрон и количество енергия. Деутерият и тритият приличат на водорода, но се различават по това, че имат съответно един и два неутрона повече.

Ако сте поставили реагентите и продуктите на реакция на синтез върху скалата за претегляне, ще видите, че реагентите действително тежат повече от продуктите. Къде отива останалата маса? Тук идва известното уравнение на Айнщайн: Е= mc2. Това уравнение показва, че масата и енергията са взаимозаменяеми. При ядрения синтез масата не изчезва, тя просто е преобразувана в енергия под формата на радиация. Точно тази енергия учените искат да усвоят и да превърнат в електроенергия.

До пресъздадеш ядрен синтез в лаборатория обаче си е сериозно предизвикателство. Това е процес който може да възникне само при екстремни условия на изключително висока температура и налягане. Това е така, защото ядрата са положително заредени и се отблъскват. Така че, за да могат да се слеят, трябва да бъде преодоляна тази отблъскваща сила, известна като „силата на Кулон“. При условията на високи температури ядрата имат достатъчно кинетична енергия, за да преодолеят това отблъскване.

Именно тук идва ролята на гигантския лазер, с който може да се пресъздадат условията в ядрото на Слънцето и съответно реакцията на ядрен синтез. Най-големият лазер може да създаде температура, надхвърляща три милиона градуса по Целзий. При такава температура атомът не може повече да съществува. Електроните се откъсват от съответните си ядра и остава смес от йони и електрони – плазмата или четвъртото измерение на материята.

Лазерът в лабораторията „Лорънс Ливърмор“ фокусира своите 192 лъча в една малка цилиндрична камера, наречена „hohlraum“, който съдържа горивото за синтез и има размера на кръглата гумичка закачена на върха на молива, изпарява и превръща в плазма съдържащото се в цилиндърчето. В него има деутерий и тритий. Лазерът ги загрява и компресира до екстремни стойности, които водят до техния синтез. Ако всичко преминава правилно и според теорията, тази реакция на синтез ще се поддържа сама, а енергията създавана при реакцията ще бъде повече от загубите.

Във видеото се прави сравнение със „Звездата на смъртта“, комбиниране на множество лазерни лъчи в един супермощен лазерен лъч. Според науката досега това беше невъзможно, но вече не е така, защото в Националната лаборатория Лорънс Ливърмор са намерили начин.

Засега учените все още не могат да постигнат тази цел и да получат енергия от реакцията на синтез, но кой знае? Един ден може да решат окончателно енергийния проблем на планетата, като постигнат създадена от човек реакция на синтез