«Кудай сөөк ойнобойт», - деген Эйнштейн, азыркы кванттык механиканын азыр классикалык Копенгаген (ыктымалдык) чечмеленишин сындап. Көп адамдар муну түшүнүшпөйт, бирок биздин Күн жана жылдыздар Эйнштейнди коркутуп, ачууланткан кванттык дүйнөнүн мыйзамдарынын аркасында күйүп турат. Бүгүнкү күндө Кытайдан келген окумуштуулар бул мыйзамдарды колдонушту жана менен келдиЖылдыздардын ичиндеги чөйрөнү кайра жаратпастан, жер үстүндөгү шарттарда термоядролук реакцияны кантип арзан баада баштоо керек.
Жердеги реактордун ичинде өзүн-өзү камсыз кылуучу термоядролук реакцияга жетүү үчүн, иондоштурулган отун атомдору (суутек) Кулон түртүүсүн жеңип, биригип, гелий атомун пайда кылышы керек. Күндүн эбегейсиз басымы жана салыштырмалуу жогорку температурасы 15 миллион °C муну жеңилдетет деп айтылат. Чындыгында, жылдыздын ичиндеги физикалык шарттар өзүн-өзү камсыз кылуучу термоядролук синтез реакциясы үчүн жетишсиз (жана Жердеги синтез реакторлорунун камераларында андан да аз).
Суутек ядролору Кулон тосмосун энергия кудуктарынан секирип чыкпай, туннелден өтүп жеңет. Туннелден өтүү кванттык механиканын мыйзамдарына ылайык жүрөт, мындай окуялардын ыктымалдуулугу жогору. Жылдыздын масштабында бул термоядролук реакцияларды жана үзгүлтүксүз күйүүнү камсыз кылат, анткени ал жерде суутек ядролору абдан көп — бул процесстин ыктымалдуулук касиеттерин эске алганда да, биригүүгө жетиштүү нерселер бар.
Кытайлык физиктер күтүлбөгөн ыкманы колдонушту: реактор плазмасын чегине жеткирүүгө аракет кылгандын ордуна, алар суутек отун ядролору үчүн туннелдик эффекттин ыктымалдыгын жогорулатууну сунушташты. Эгерде ядролор баары бир энергетикалык кудуктарынан чыгып кетпесе, анда эмне үчүн керексиз энергияны коротуш керек? Бул үч кытайлык окумуштуу: Шэньчжэнь технологиялык университетинен Цзиньтао Ци, Улуттук коргонуу технологиялары университетинен профессор Чжаоянь Чжоу жана Кытайдын инженердик физика академиясынын аспирантурасынан профессор Сюй Ван тарабынан жазылган теориялык макаланын натыйжасы.
Изилдөө эки суутек отун ядролорунун: дейтерий жана тритийдин жүрүм-турумун эсептөөлөргө негизделген. Келечекте изилдөөчүлөр өз сунуштарын бир нече ядролорду жана алардын өз ара таасирин эске алуу менен талдашат. Идея реактордо отун плазмасын классикалык жылытууну отун ядролорунун Кулон тосмосу аркылуу туннелден өтүү ыктымалдыгын олуттуу энергия коротпостон жогорулаткан процесс менен толуктоо болуп саналат. Мындай "алдамчылык" реакторлордогу синтез реакцияларынын жалпы энергия керектөөсүн азайтууга жана коммерциялык синтез электр станцияларын өнүктүрүүнү алдыга жылдырууга жардам берет.
Салт боюнча, плазма энергиясын сордуруу үчүн жогорку жыштыктагы лазерлер (мисалы, рентгендик эркин электрон лазерлери) каралып келген — алар өтө жогорку энергиялуу бөлүкчөлөрдү плазмага багытташат. Жаңы анализ көрсөткөндөй, төмөнкү жыштыктагы лазерлер (анын ичинде жакын инфракызыл диапазондогулар) бирдей же салыштырмалуу энергия киргизүүдө биригүү ыктымалдыгын жогорулатууда натыйжалуураак. Себеби, төмөнкү жыштыктагы талаа ядролордун жакындашуу учурунда фотондорду кайра-кайра сиңирип, чыгаруусуна мүмкүндүк берет — насостук лазерлердин электромагниттик талаасы менен интенсивдүү өз ара аракеттенип, кагылышуу энергиясынын бөлүштүрүлүшүн кеңейтип, ошону менен Кулон тосмосу аркылуу кванттык туннелдөө мүмкүнчүлүгүн жогорулатат.
Сандык мисал катары авторлор төмөнкү баалоолорду келтиришет: жардамчы лазерсиз 1 кэВ (килоэлектронвольт) кагылышуу энергиясында дейтерий-тритий реакциясынын ыктымалдуулугу өтө төмөн. Бирок, отунду 1,55 эВ энергиясы жана 1020 Вт/см² интенсивдүүлүгү бар төмөнкү жыштыктагы лазер талаасы менен нурландырганда, синтез ыктымалдуулугу үч эсе жогорулайт — 1000 эсе жогорулайт. Интенсивдүүлүктү 5×1021 Вт/см² чейин жогорулатуу кадимки шарттарга салыштырмалуу синтез ыктымалдуулугун тогуз эсе жогорулатат (миллиард эсе!). Бул укмуштуудай мүмкүнчүлүк, мурда же каралбай калган, же ишке ашырууга мүмкүн эмес деп эсептелген.
Бул иш дагы эле теориялык болгону менен, ал ар кандай жыштыктарда жана интенсивдүүлүктө лазердик талаалардын жардамы менен болгон синтез реакцияларын талдоо үчүн жалпы негизди камсыз кылат жана башкарылуучу синтезде катуу температуралык шарттарды жумшартуу мүмкүнчүлүгүн көрсөтөт. Келечекте авторлор теорияны жамааттык эффекттер жана лазер-плазмалык өз ара аракеттенүүлөрү бар реалдуу плазмалык чөйрөлөргө кеңейтүүнү пландаштырууда, бул лабораториялык шарттарда сүрөттөлгөн механизмдердин практикалык мүмкүнчүлүгүн баалоо үчүн абдан маанилүү.
Source:
Source: 3dnews.ru
