Теоретические физики предложили способ получения температур в 10 миллионов градусов за время меньшее одной миллионной от одной миллионной секунды. Новый метод лазерного нагрева может быть использован для управляемого ядерного синтеза.
В 1997 году в Ливерморе (Калифорния) начали строить Национальный Зажигательный Комплекс (NIF, National Ignition Facility), крупнейшую установку для лазерного управляемого синтеза. В ней под действием лазерного излучения мишень нагревается до температур солнечного ядра и в ионизированной плазме её материала начинают идти термоядерные реакции с выделением колоссальной энергии. Однако, впечатляющих результатов в NIF пока не добились: лазер нагревает материал мишени пока слишком медленно и плазма успевает остыть и разлететься до начала термоядерной реакции.
Новая идея английских физиков может это исправить. В журнале Nature Communications они показывают, что нужных температур можно достичь в 100 раз быстрее, чем на NIF. Дело в том, что сейчас материал мишени нагревается лазером опосредованно: энергия излучения передаётся сначала электронам, а уже от них ионам.
Теперь моделирование на суперкомпьютере показало, что такой неэффективный процесс можно обойти. Для этого в мишени должны сосуществовать два типа ионов: лазерное излучение будет ускорять их по-разному и ионы начнут сталкиваться, что приведёт к моментальному нагреву материала.
Предложенный метод должен работать, например, в различных пластиках: за одну квантилионную секунду они будут разогреваться до 10 миллионов кельвинов. Большую температуру в условиях Земли получают только на Большом адронном коллайдере, но там учёные работают не с объёмным материалом макроскопических размеров, а с единичными атомами и частицами.
