РБМК ВВР Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора Курсовые по энергетике Термоядерный синтез Термоядерный реактор Атомные реакторы на быстрых нейтронах

Лазерный термояд

Конкретный путь реализации лазерного термояда был указан Н.Г.Басовым и О.Н.Крохиным в 1964 - обжимать и нагревать D-T-мишени мощными лазерными пучками, самой природой предназначенными для быстрого ввода в малый объем огромной порции энергии. Это направление получило название лазерного термояда. За прошедшие 40 лет лазерный метод проделал большой путь. Были созданы многопучковые установки, которые позволяли синхронно сбрасывать импульсы лазерного излучения на сферические мишени, добиваясь их равномерного сжатия и разогрева.

Рис.9 В лазерном реакторе УТС маленький шарик, содержащий дейтерий и тритий, облучается со всех сторон несколькими лазерными пучками одновременно. За счет бурного испарения частиц с его поверхности шарик сжимается, в результате чего температура и плотность внутри него повышаются до уровня, необходимого для термоядерной реакции.

Были разработаны сверхкороткие импульсные лазеры (10~15 с), наиболее пригодные для УТС, и многослойные мишени, сжимаемые равномерно без потери формы. Плотность в фокусе лазерного луча достигла 1018 вт/см2 Расчеты показывают, что при энергии лазерного излучения порядка мегаджоуля (10б Дж) и кпд лазера не менее 10% производимая термоядерная энергия должна превышать энергию, израсходованную на накачку лазера.

Водородный синтез происходит в миллиметровых размеров шариках, наполненных дейтерием или дейтерий-тритиевой смесью в твердом либо газообразном состоянии. Шарики один за другим падают в рабочее пространство установки, где по ним поочередно со всех сторон ударяют мощные лазерные лучи. Они на лету сильно нагревают и сжимают шарик-мишень, в котором, как в водородной бомбе, происходит термоядерный микровзрыв и выделяется значительная энергия

Термоядерные лазерные установки имеются в исследовательских лабораториях России, США, Западной Европы и Японии. Атомные подводные лодки и надводные корабли С 1955 по 1996 гг. в бывшем СССР построено около 250 атомных подводных лодок и 5 надводных кораблей. Помимо этого был сконструирован ядерный реактор (класса "Нюрка"), который предполагалось устанавливать на дизельные подводные лодки. К Северному флоту приписано 2/3 всех атомных подводных лодок России, 1/3 приходится на Тихоокеанский флот. На Черноморском и Балтийском флотах атомные подводные лодки не базируются.

И все же лазерный вариант отстает от магнитного. Главный недостаток - слабое поглощение лазерного излучения горячей плазмой: чем выше ее температура, тем меньше она «замечает» лазерный луч, проходящий через нее. Велики потери на отражение от холодной короны, образованной вокруг мишени. Низок КПД мощных лазеров. «Лазерный термояд» еще не исчерпал своих потенциальных возможностей, он нуждается в новых подходах, чтобы стать более эффективным. И на этом пути нет надежды на быстрое решение проблемы УТС.


На главную