Сверхмощная лазерная установка в Сарове будет использоваться для термоядерного синтеза

Самая мощная в мире лазерная установка должна будет заработать в России уже к 2020 году. Расположена она будет в Нижегородской области возле города Саров на территории одноименного технопарка. Размеры данной лазерной установки уже сейчас впечатляют воображение обывателя: высота с 10-этажный дом, длина около 360 метров. Предполагается, что главным назначением лазерной установки будут исследования в области физики высоких энергий, в том числе процессов, которые связаны с горением и зажиганием термоядерного топлива. Сообщается также и о том, что у данной установки будет и военная составляющая.

Стоимость самой мощной в мире лазерной установки двойного назначения оценивается примерно в 45 млрд. рублей. Об этом журналистам рассказал Радий Илькаев руководитель Российского федерального ядерного центра. В настоящее время подобная лазерная установка есть у США, там она уже построена, во Франции строительство подходит к концу. В свою очередь Илькаев отметил, что российская установка превзойдет иностранные аналоги и будет самой мощной в мире. Мощность установки составит порядка 2,8 МДж, в то время как мощности упомянутых выше американской и французской лазерных установок не превышают 2 МДж.

Илькаев отметил, что лазерная установка будет двойного назначения. С одной стороны это будет оборонная составляющая, так как физика плотной горячей плазмы, физика высоких плотностей энергии в настоящее время наиболее плотно изучается на подобного рода установках. Эти эксперименты могут быть направлены на создание термоядерного оружия. С другой стороны – это энергетическая составляющая. В настоящее время физики во всем мире высказывают идеи о том, что лазерный термоядерный синтез может пригодиться им для разработки энергии будущего.
Сверхмощная лазерная установка в Сарове будет использоваться для термоядерного синтеза


На полную мощность сверхмощную лазерную установку под индексом УФЛ-2м планируется запустить в 2020 году, об этом рассказал журналистам Сергей Гаранин генеральный конструктор по лазерным системам ВНИИЭФ Российского федерального ядерного центра. По словам специалиста, лазерная установка будет включать в себя 192 лазерных канала, а ее размеры будут по площади соизмеримы с двумя футбольными полями. На данном уникальном объекте планируется проводить фундаментальные исследования по изучению высокотемпературной плотной плазмы.

Установка размещается на территории технопарка Саров, где, по словам Гаранина, будет создано порядка 360 новых высокотехнологичных рабочих мест, которые смогут занять молодые российские ученые. Первую продукцию создаваемого здесь лазерного центра – уникальные лазерные диоды – рассчитывают получить уже к концу 2014 года. За последние 40 лет в Сарове была создана очень мощная база по разработке лазеров различной мощности. Направление по производству лазеров является профильным для всего Саровского технопарка, на территории которого уже развернули свою деятельность более 30 компаний-резидентов.

О том, каких результатов собираются достичь в Сарове, радиостанции «Голос России» рассказал Сергей Гаранин генеральный конструктор по лазерным системам Всероссийского НИИ экспериментальной физики. По его словам, установка, которая создается в ядерном центре в Сарове, будет находиться в коллективном пользовании, на ней смогут работать не только российские специалисты, но и зарубежные ученые. Также он отметил, что не может сказать о военной направленности установки по соображениями секретности, но сообщил, что практически во всех ядерных лабораториях мира – во Франции, в США, в Китае идет работа над созданием подобных установок.

В то же время Сергей Гаранин опроверг информацию о том, что лазерная установка под Саровым может быть использована для разработки термоядерного оружия. По словам ученого термоядерное оружие уже фактически создано и каких-либо проблем в этой сфере не существует, у всех современных ядерных держав все проблемы по разработке такого оружия уже были решены.
Сверхмощная лазерная установка в Сарове будет использоваться для термоядерного синтеза

В то же время лазерная установка УФЛ-2м действительно будет использоваться для создания термоядерной реакции. Еще в 1963 году советский ученый-физик, академик Николай Басов и Олег Крохин предложили с помощью лазерной установки зажечь термоядерную мишень и на этой основе провести термоядерное зажигание, а в будущем создать термоядерную электростанцию. Эта схема была отлична от той, которая предлагалась ранее и была связана с магнитным удержанием. В настоящее время на основе данного принципа во французском городе Кадараш строится установка ИТЕР, являющаяся совместным международный проектом ряда стран.

Строящаяся в России лазерная установка позволит использовать так называемый инерционный режим, при котором термоядерное горючее зажигается не за счет того факта, что оно долгое время находится в горячем состоянии, а вещество остается не очень плотным, а наоборот – происходит сжатие термоядерной смеси до очень высокой температуры и плотности. При этом сам этот процесс протекает очень короткое время. Отличие в том, что в этом случае осуществляется небольшой управляемый микровзрыв.

Сверхмощная лазерная установка может понадобиться и для других целей, в частности с ее помощью можно будет приблизиться к характеристикам, до которых вещество может сжиматься и нагреваться в звездах, к примеру, как на Солнце. Именно по этой причине исследования в области высокотемпературной плазмы, могут быть применены в интересах астрофизики – для исследования астрофизической плазмы. Часто человечество сталкивается с тем, что мы не до конца знаем и понимаем фундаментальные свойства вещества, особенно при высоком давлении и плотности. К примеру, уравнение состояний. Для решения этих проблем делаются специальные мишени, при помощи которых с помощью лазерных установок проводятся подобные исследования. Существует и много других областей применения сверхмощного лазера, которые представляют интерес для ученых всего мира.

Предполагается, что постройка сверхмощного лазера УФЛ-2м может помочь в разработке термоядерного реактора. Если обратиться к истории, то можно отметить, что практически одновременно с разработкой атомного оружия была создана и первая АЭС. В свое время отцы-основатели, получив зажигание на полигоне, то есть, реализовав на практике термоядерный взрыв, надеялись на то, что достаточно быстро будет разработан и термоядерный реактор. Именно тогда появилось предложение Андрея Сахарова о том, что для удержания плазмы можно использовать термоизоляцию магнитным полем плазмы. Однако с 1950-х годов прошло уже более полувека, а человечество так и не имеет термоядерного реактора. Выяснилось, что его создание это очень трудная проблема, так как плазма – вещь достаточно неустойчивая и обладающая рядом различных особенностей.
Сверхмощная лазерная установка в Сарове будет использоваться для термоядерного синтеза

Фундаментальные исследования по вопросу создания термоядерного реактора ведутся до сих пор, поэтому нельзя ничего сказать о сроках реализации данного проекта. В то же время, Сергей Гаранин полагает, что если на американской или на новой российской установке удастся провести зажигание термоядерного горючего, то после этого практически мгновенно будет начата работа по созданию термоядерного реактора.

Используемый на российской установке лазер, как и его американский аналог, будет импульсным. При этом необходимо будет решить не только саму проблему зажигания термоядерного горючего, но и значительно развить лазерные технологии, для того чтобы на практике получить так называемый импульсно-периодический лазер. Для того чтобы получать электрическую энергию от подобных установок, необходимо чтобы лазер мог стрелять с частотой примерно в 10 выстр/мин. В настоящее время таких лазеров просто нет. Но именно развитие лазерных технологий, которые будут реализованы при разработке новой российской установки, будет способствовать тому, что возникнут новые подходы, новые материалы в разработке лазеров. В мире уже делаются первые шаги в этом направлении. Уже существуют импульсные периодические системы достаточной мощности, но требуется еще время, для того чтобы были созданы новые лазерные среды, новые материалы.

При этом российская установка может дополнить те знания, которые будут получены в процессе реализации международного проекта по созданию термоядерного реактора в Карадаше. Хотя принципы используемых установок различны, процессы зажигания все равно схожи. Исследования и материалы, которые будут получены на двух этих установках, смогут дополнять друг друга.

Источники информации:
-http://rus.ruvr.ru/2013_02_13/Lazernaja-ustanovka-v-Sarove-Cel-termojadernij-mikrovzriv
-http://file-rf.ru/news/12069
-http://www.km.ru/v-rossii/2012/02/10/rosatom/v-tekhnoparke-sarov-budet-postroena-moshchneishaya-v-mire-lazernaya-usta
Автор: Юферев Сергей


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Загрузка...
Комментарии 18
  1. стер 15 февраля 2013 09:17
    Ну как она на самом деле будет использоваться пока не известно, но сам факт создания такой аппаратуры радует. Передовые технологии надо вводить в дело как можно шире и быстрее.
    1. w.ebdo.g 15 февраля 2013 09:37
      видимо сейчас технология сжатия и разогрева мишеней лазером - наиболее продвинутая при создании самоподдерживающейся термоядерной реакции.
      начиная с 60-х годов наши инженеры предложили установку ТОКАМАК для удержания высокотемпературной плазмы магнитным полем в виде "бублика". тритий и дейтерий (изотопы водорода) под воздействием огромных температур сливались в ядра гелия, при этом слиянии получалось в 40 раз больше энергии, чем при распаде ядер (ядерная реакция), поэтому военные сразу обратили внимание на создание термоядерной бомбы. и успешно создали ее, используя для "зажигания" обычную атомную бомбу.
      атомная давала все необзодимые условия - давление, температуру для слияния ядер водорода. в термоядерной бомбе тритий и дейтерий имеет размер не больше апельсина, а мощьность в десятки раз превосходит атомный заряд...
      в 90-е все это встало намертво и исследований мы больше не проводили.
      и вот только спустя 23 года занялись создание инструмента для исследований...
      лучше поздно, чем никогда.
      Россия возрождается, потихоньку...

      w.ebdo.g
    2. donchepano 15 февраля 2013 11:45
      Цитата: стер

      сам факт создания такой аппаратуры радует. Передовые технологии надо вводить в дело как можно шире и быстрее.


      Энергия холодного термоядерного синтеза?
      очень перспективное дело по моему
      donchepano
      1. w.ebdo.g 15 февраля 2013 12:19
        donchepano, при чем тут холодный термояд?
        это совершенно другая область научных исследований...
        тут как раз самый горячий термояд)))
        температуры необходимые для слияния ядер водорода достигаются пока только в эпицентре ядерного взрыва.
        именно поэтому термоядерная бомба состоит из трех -
        1. обычная взрывчатка, которая сводит вместе некритические заряды
        2. атомная бомба для создания приемлемых условий термояда
        3. и собственно говоря шарик из трития и дейтерия при слиянии которых высвобождается энергия в десятки раз большая чем при взрыве ядерных зарядов.

        как-то так.

        w.ebdo.g
        1. Oops 16 февраля 2013 01:25
          Нет не так.
          Насколько я знаю, в термоядерном заряде разогрев термоядерного горючего происходит рентгеновским излучением ядерной реакции. Процесс практически идентичен лазерному разогреву. Разница - в мощностях.
      2. Oops 16 февраля 2013 01:19
        Холодный термояд не существует - это или заблуждение или мошенничество. Росси - однозначно мошенник!
  2. ziqzaq 15 февраля 2013 09:20
    Всем привет!
    Развитие фундаментальной науки не может не радовать!!!!
    1. Димыч 15 февраля 2013 11:41
      вся перестройка была затеяна амерами с единственной целью - развалить фундаментальную науку СССР. Но результат превзошёл все ожидания.
  3. костяныч 15 февраля 2013 09:23
    да уж ура наши будут лазерные светодиоды делать
    интересно когда же ещё и транзисторы научастся
    а там глядишь лет через 20 и микросхемы русские появяться laughing
    1. I627z 15 февраля 2013 10:23
      Предполагаю что вы про транзисторы упомянули в связи с воможностью производства более совершенных микросхем для компьютеров?
      Если так, то помоему мнению догонять амеров в этой области будет трудно.(да и надо-ли?)
      На мой взгляд проще их обойти в области оптических компьютеров. Так сказать начать работать на перспективу сразу не дожидаясь когда к этому придут остальные. Сами они эту тему врядли продвигать будут активно т. к. слишком у них налажена уже существующая технология.
      I627z
      1. Мимопроходящий 15 февраля 2013 16:07
        Если мы не можем освоить даже современную полупроводниковую электронику, то каким таким чудесным образом мы сможем сделать что-то более сложное? Надо именно догонять остальной мир, а уже после замахиваться на что-то революционное. По другому не бывает.
        Тем более, что и советский задел имеется, и новый российский не настолько безнадежен - собственная архитектура процессора имеется, и это уже показатель. Осталось развить технологическую базу, собственно это и делается, но тут конечно далеко не все гладко, и будет ли хоть какой-то значимый результат неизвестно.
        Мимопроходящий
      2. kori 15 апреля 2013 14:43
        согласен, оптику нужно продвигать, одна из передовых отраслей, а квантовые компьютеры на голову обгонят все современные
  4. rennim 15 февраля 2013 09:41
    Это конечно радует...Правда опять наворуют немеренно на этом объекте...как на СОЧИ...ГЛОНАССЕ...и т.д.
  5. crambol 15 февраля 2013 10:22
    Самая мощная в мире лазерная установка должна будет заработать в России уже к 2020 году....

    ... Будут открыты такие- то явления, будут получены такие-то результаты.
    И всё это если запад будет сидеть сложа руки, а деньги не расползутся по далеко не научным (а то и по директорским) карманам. Уж сколько было написано восторженных планов. Где же их осуществление?
  6. Я так думаю 15 февраля 2013 15:50
    Пустая трата денег. Американцы точно такой-же махиной уже лет 40 пытаются сделать термрядерный синтез и ничего не получается. И даже если получится зажечь хоть ОДНУ спичку, то до выработки энергии таким способом еще дальше чем до Луны. Могу предположить, что сейчас у властьпридержащих в этой сфере есть родственники и "надо-же и им деньжат подкинуть". Пожалуй это единственный ожидаемы "результат" от подобного монстра ...
  7. Волхов 15 февраля 2013 16:07
    Пока вы разлагаете молекулы на атомы... прекрасный образец реакции синтеза посетил Челябинск. Даже на смежном сайте оставлялась статья с упоминанием того, что не надо смотреть на болид - глаза самим нужны, но человек устроен так, что всё надо попробовать.
    В 2003 методика предлагалась МЧС - как взрывается, как прогнозировать, что бывает после взрыва... кому интересно, смотрите http://sinteh.info/ там есть про разные факторы, в том числе про остаточную радиацию - преобладает Калий-40. Воду поверхностную пить нежелательно.
    Волхов
    1. rereture 15 февраля 2013 19:43
      а про банановый эквивалент слышали?(бананы тоже фонят)
      rereture
  8. Arget 15 февраля 2013 18:51
    Это оружие для отечественной Звезды Смерти laughing
    Arget
    1. djon3volta 15 февраля 2013 20:10
      да,как догадался?

      djon3volta
  9. Чёный 15 февраля 2013 19:47
    Цитата: стер
    Ну как она на самом деле будет использоваться пока не известно, но сам факт создания такой аппаратуры радует.

    Ну вот только не надо вешать вуаль таинственности. Все очень даже известно.
    Никакой речи о военно-прикладном значении установки и быть не может. Все сделали еще в 53. Идут работы по удержанию, уплотнению и разогреву дейтерие-тритиевых капсул с надеждой на положительный баланс энергий.
    ТОКАМАК не оправдал надежд. Ищутся новые пути. И будут найдены, давайте очень надеяться, в России.
    1. Я так думаю 16 февраля 2013 21:37
      И почему только "глупые" американцы за почти 40 лет ковыряния с такой установкой НИЧЕГО не смогли ... А вот возьмутся "умные" наши и на коленке все и сделают ... Наивная простота ... Но тем неменее работает ... Кто-то верит и финансирует ... А насчет Токамаков Вы не правы, они значительно ближе к результату чем эта ... э-э-э как бы помягше махина ... А может это американцы направили "нашу научную мысль" на "пустой круг"? Они-то уж знают, что там ничего нет ...
      1. Setrac 16 февраля 2013 22:14
        Цитата: Я так думаю
        И почему только "глупые" американцы за почти 40 лет ковыряния с такой установкой НИЧЕГО не смогли ... А вот возьмутся "умные" наши и на коленке все и сделают ... Наивная простота ...

        Так всегда и происходит, кто-то 40 лет ковыряется, распиливает бабло, а приходят энтузиасты и почти из бытовых приборов собирают реактор.
  10. texnar 15 февраля 2013 21:32
    Спасибо автору, статья интересная очень, рад за Россию, молодцы, жил там некоторое время в Нижнем Новгороде. good
    texnar
  11. mars6791 15 февраля 2013 23:29
    Вот когда запустят тогда и надо бить себя в грудь, самый самый мощный, надеюсь, а пока это что-то горбачевского
    , к 2000 году все советские люди будут обеспечены квартирой, или ишак помрет или падишах гикнет.
    mars6791
  12. Dimanrus86 16 февраля 2013 15:39
    Ток руководитель Российского федерального ядерного центра не Илькаев, а Костюков, Илькаев уже на пенсии. А так все верно :)
  13. Svetlana 4 апреля 2015 17:56
    СВЧ электромагнитное поле для удержания DT плазмы силой Миллера можно создавать
    не только гиротронами или лампами бегущей волны в виде линзы Френеля, но и лазерным излучением, интенсивность которого модулирована СВЧ частотой.
    Термоядерную плазму удержит твердотельная бериллиевая сферическая оболочка
    Внутренний диаметр бериллиевой оболочки 10см, наружный диаметр 12см.
    В бериллиевой оболочке сделаны 12 отверстий диаметром 1см каждое.
    Отверстия в стенках бериллиевой оболочки расположены в вершинах правильного многогранника.
    В центре бериллиевой оболочки располагают DT шаровую мишень из твердого LiD+LiT диаметром 1мм.
    На отверстия в бериллиевой оболочке фокусируют 12 лазерных импульсно-периодичных пучков неодимового лазера, аналогичного лазеру NIF.
    Каждый из 12 лазерных пучков состоит из пачки лазерных импульсов.
    В каждой пачке импульсов излучения неодимового лазера содержится 2,74*10^5 штук импульсов.
    Каждый лазерный импульс в каждом из 12 лазерных пучков имеет длительность 0,182 наносекунд.
    Лазерное излучение разных пространственных пучков имеет немного разные частоты СВЧ модуляции, синхронизировано только время начала пачки лазерных импульсов в каждом пучке, а сами импульсы в каждом лазерном пучке не синхронизированы вследствие немного отличающейся длительности импульсов.
    Суммарная длительность пачки импульсов лазерного излучения составляет 10^-4сек.
    суммарная энергия пачки импульсов от всех 12 лазерных пучков составляет 4*10^5дж.
    Пачки лазерных импульсов посылают в плазменную камеру с периодичностью
    замены бериллиевых оболочек в центре плазменной камеры, т.е. 1 раз в секунду.
    Попадая через отверстия в бериллиевой оболочке на её внутренние стенки, лазерные лучи выбивают из стенки потоки электронов термоэлектронной эмиссии.
    Потоки термоэлектронов генерируют в полости бериллиевой оболочки СВЧ электромагнитное излучение. Частота генерируемого СВЧ излучения совпадает с собственной частотой бериллиевой оболочки, образующей СВЧ резонатор.
    Давление СВЧ излучения на DT плазму в полости оболочки термоизолирует DT плазму от стенок оболочки силой Миллера.
    СВЧ давление силы Миллера удерживает DT плазму внутри бериллиевой твердотельной оболочки в течение 10^-4сек на расстоянии 1...2 см от стенок бериллиевой оболочки.
    К концу времени действия пачки СВЧ-модулированного лазерного излучения неодимовых лазеров бериллиевая оболочка нагреется, изнутри потоками нейтронов,
    потеряет механическую прочность и разлетится на стенки плазменной стальной камеры внутренним диаметром 5м.
    Но ввиду малости массы бериллиевой оболочки (0,58кг), сколь-нибудь заметных механических повреждений внутренней стенке плазменной стальной камере разлёт бериллиевой оболочки не причинит.
    Если бериллиевую оболочку покрыть слоем обеднённого урана толщиной несколько сантиметров, то к концу времени действия пачки лазерного излучения оболочка не потеряет механической целостности, только сильно нагреется и упадет в нижний бассейн из жидкометаллического литий-свинцового теплоносителя.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня