Физики воссоздали алмазный дождь на Нептуне: поможет получить термоядерную энергию на Земле

Глубоко внутри атмосферы седьмой и восьмой планеты Солнечной системы, Урана и Нептуна, условия настолько экстремальные, что там идут дожди из алмазов. Ученым из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США) удалось воссоздать условия на очень большой глубине в атмосфере двух ледяных гигантов и зафиксировать поведение алмазного дождя при очень высоким давлении и температуре. Для этого использовали крошечные алмазы и сжимали их ударными волнами, созданными лазерами, под давлением, выше, чем в центре Нептуна и Урана, что привело к нагреванию алмазов до температур выше, чем на поверхности Солнца (5500 градусов по Цельсию). Этот эксперимент помогает лучше понять, как внутренние условия двух ледяных гигантов, так и может помочь получить в три раза больше энергии в результате термоядерного синтеза на Земле, пишет Gizmodo.

Результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Physics, помогут ученым лучше понять, что происходит в недрах Урана и Нептуна и могут помочь получить больше термоядерной энергии.

Напоминаем, что эта энергия выделяется при ядерном синтезе водорода в ядре звезд. Похожий синтез, но изотопов водорода, трития или дейтерия, можно создать в термоядерном реакторе на Земле. Авторы исследования работают над изучением, в том числе, термоядерного синтеза с инерциальным удержанием. Топливо, дейтерий или тритий, помещают в специальную оболочку, по которой бьет высокоэнергетический лазер. В итоге топливо сжимается в тысячи раз, температура растет, и начинается реакция термоядерного синтеза.

Физики обнаружили, что высокоэнергетические ударные волны, создаваемые лазерами, можно использовать для запуска термоядерного синтеза с инерциальным удержанием. И это позволит утроить выход термоядерной энергии.

Процесс термоядерного синтеза с инерциальным удержанием начинается с того, что крошечная алмазная капсула с топливом сжимается под действием мощных ударных волн, создаваемых высокоэнергетическими лазерами.

Физики выяснили, что можно использовать более медленные ударные волны и при этом добиться полного расплавления алмазной капсулы. При этом ударная волна позволяет лучше сжимать термоядерное топливо. А это увеличивает выход термоядерной энергии при той же энергии лазера.

По словам ученых, их результаты предлагают способ улучшения моделей того, как материя ведет себя в экстремальных атмосферных условиях ледяных гигантов. Также это потенциальный способ более эффективно получать термоядерную энергию.

Напоминаем, что термоядерная энергия пока что не производится в огромных масштабах, чтобы она могла заменить другие виды энергии. Потенциально, эта энергия может обеспечивать энергетические потребности человечества практически вечно и при этом производство термоядерной энергии не имеет радиоактивных отходов, как производство энергии на АЭС.

Другие новости науки

• Физики смогли открыть новое состояние материи: две группы частиц, которые не могут работать вместе, оказывается это делают.
• Что происходит, когда черная дыра в центре галактики "выключается": ученые увидели ответ.