Найден способ повысить эффективность термоядерного синтеза

Астрофизики обнаружили, что энергетические потоки, вызывающие нагревание, снижают неустойчивость Рэлея-Тейлора. Это уменьшает отклонения от равновесных значений в системе и повышает эффективность реакций ядерного синтеза. 

При взрыве сверхновой вещество звезды разлетается в разные стороны. При этом ударная волна формирует остаток сверхновой из межзвездного вещества и звездного материала. В этом процессе важную роль играет неустойчивость Рэлея-Тейлора. Эффект подразумевает рост малых отклонений от равновесных показателей в системе, которая находится в гравитационном поле или движется с ускорением.

Ранее влияние тепловых потоков на эффект Рэлея-Тейлора никогда не учитывалось. Но ученые из Мичиганского университета установили, что увеличение температуры снижает смешивание на границе двух фаз и уменьшает неустойчивость. «Неустойчивость Рэлея-Тейлора изучается уже более 100 лет. Но влияние высокоэнергетических потоков и механизмы, которые вызывают нагрев, никогда не изучались»,— говорит Кэролайн Куранц, директор Центра лазерных экспериментальных астрофизических исследований в Мичиганском университете.

Данные, которые ученые получили в процессе лабораторного моделирования, легли в основу статьи, опубликованной в Nature. Ученые считают, что их наблюдения позволят разработать «дорожную карту» для повышения эффективности термоядерного синтеза.  «Сейчас все наши атомные станции работают на реакциях деления. Но слияние атомов, как правило, более эффективно и дает меньше ядерных отходов. К тому же, вместо урана и плутония для проведения реакций слияния можно взять более легкие элементы, такие как изотопы водорода, поэтому у нас есть почти неограниченный источник топлива на Земле»,— утверждает Кэролайн Куранц.