Новости DESY - Лазеры для термоядерного синтеза
DESY, Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (European XFEL) и Гамбургский университет играют центральную роль в области термоядерного синтеза в Германии. Путь к первой в мире коммерческой лазерной термоядерной электростанции, возможно, долог, но он, безусловно, пройдет через Гамбург и Шлезвиг-Гольштейн. Федеральное министерство исследований, технологий и космоса (BMFTR) объявило о финансировании трех центров термоядерного синтеза по всей стране. Одним из центральных компонентов программы является центр лазерного термоядерного синтеза, который будет построен на базе международного центра рентгеновских лазеров European XFEL, расположенного на территории кампуса DESY в Баренфельде, и в котором DESY играет важную роль.
Лазерный термоядерный синтез — один из нескольких возможных методов достижения ядерного синтеза, процесса, который питает Солнце. Термоядерный синтез считается методом генерации энергии будущего, позволяющим получать огромные объемы электроэнергии с относительно небольшим количеством отходов. Германия является крупным игроком в исследованиях термоядерного синтеза, и DESY, как и несколько других связанных исследовательских инфраструктур, вносит свой вклад.
Исследования, имеющие отношение к термоядерному синтезу, проводятся на научном приборе HED-HIBEF Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (European XFEL). Фото: European XFEL
Термоядерная энергия станет источником энергии XXI века – неограниченным, безопасным и способным обеспечивать базовую нагрузку. Благодаря решению BMFTR о финансировании, Лазерный термоядерный центр становится местом, где ускоряются исследования на существующей инфраструктуре и они преобразуются в готовые к выходу на рынок технологии: инициированные промышленностью, открытые для всей экосистемы и основанные на науке мирового класса. Доступная энергия — это узкое место XXI века. Сейчас термоядерный синтез — это не технология для краткосрочных политических циклов, а для долгосрочной безопасности чистой, безопасной и доступной энергии. Именно поэтому центры важны: они не только укрепляют исследования и разработку технологий, но и создают промышленную основу для новой энергетической инфраструктуры.
European XFEL — один из самых мощных рентгеновских лазеров в мире. Его высокоточная диагностика в области физики сжатия уникальна в глобальном масштабе. Она является ключом к экспериментальной проверке концепций лазерного термоядерного синтеза и принятию правильных решений по мере развития технологии. DESY и UHH разработали эффективную высокоэнергетическую и высокомощную криогенную лазерную технологию, масштабируемую в соответствии со строгими требованиями будущих лазерных термоядерных электростанций, работающих с различными схемами зажигания. Центр лазерного термоядерного синтеза необходим для осуществления этого сложного масштабирования до беспрецедентных средних уровней мощности и высокой эффективности в тесном сотрудничестве с промышленностью.
Первоначально центр будет сосредоточен в основном на исследованиях лазеров, но остается открытым для всех участников экосистемы. DESY и Гамбургский университет уже готовы внести свой вклад в материаловедение — например, в поиск оптимальных конструкционных материалов для компонентов реакторов, способных выдерживать экстремальные условия горячей плазмы.