Дублер желтого карлика

Фрагмент установки лазерного термоядерного синтеза NIF в Ливерморской национальной лаборатории США.
Источник: newsline.llnl.gov

Если ехать от Лондона на запад по долине Темзы через Виндзор, то после него следует развилка. Если поедешь на север, то попадешь в Оксфорд. При повороте на юг приезжаешь в Ньюбури с расположенным неподалеку захолустным Олдермастоном. В годы оные Олдермастон обзавелся секретным атомным центром.

В самом начале 1990-х к Олдермастону было на некоторое время привлечено внимание СМИ, поскольку в его лаборатории проводился молекулярный анализ костных останков членов царской семьи.

И вот вдруг новое «обострение», связанное со строительством на месте расположенного к югу от Олдермастона бывшего боевого аэродрома времен Второй мировой войны уникального хай-тековского комплекса, работа которого будет направлена на тестирование атомного потенциала Великобритании (АWЕ – Atomic Weapon Establishment).

Исследовательский комплекс воздвигается на площади в три сотни гектаров, что больше двух футбольных полей. В нем начиная с 2012 года будут работать 4 тыс. исследователей, инженеров и высококвалифицированных техников. Задача – эксплуатация мощнейшего лазера «Орион». По своей мощности «Орион» будет вторым после американского NIF – National Ignition Facility, уже работающего в знаменитой Ливерморской лаборатории близ Лос-Анджелеса. (Строительство NIF продолжалось 12 лет и прошлым летом. На лазерный комплекс было потрачено 3,5 млрд. долл.)

В основе NIF – 192 мощных лазера, которые будут одновременно направляться на миллиметровую сферическую мишень (около 150 микрограммов термоядерного топлива – смесь дейтерия и трития; в дальнейшем радиоактивный тритий можно будет заменить легким изотопом гелия-3). Температура мишени достигнет в результате 100 млн. градусов, при этом давление внутри шарика в 100 млрд. раз превысит давление земной атмосферы. То есть условия в центре мишени будут сравнимы с условиями внутри Солнца. Возможно, ученым удастся запустить термоядерную реакцию. (Этот способ так и называют: «лазерный, или импульсный, термояд».)

Мощность «американца» в 100 раз больше «Ориона», однако по точности и тонкости настройки последний даст сто очков форы. Недаром ученые сравнивают два будущих устройства с молотом и тонким хирургическим скальпелем.

Сейчас все уже поняли, что излишняя секретность грозит застоем в исследованиях, поэтому никто не скрывает, что с 2005 года строится под Олдермастоном. В комплексе будет 10 обычных мощных лазеров, каждый из которых может «выстрелить» импульс мощностью 500 джоулей за одну наносекунду. Столь «продолжительные» воздействия мощных световых пучков необходимы для того, чтобы максимально сжать мишень. После необходимой компрессии вещества на него будут направлены два луча лазеров со сверхкороткими пикосекундными импульсами. За пикосекунду сжатая материя разогреется, но без расширения. Возможности «Ориона» позволят ученым «играть» самыми разными комбинациями температурных и компрессионных воздействий.

Американцы надеются, что их лазерный молот поможет продвинуться в реализации надежд, связанных с овладением термоядерным синтезом. Именно поэтому им нужны мощные лазеры, с помощью которых они надеются так сжать и разогреть капельку дейтерия и трития, что в ней начнется что-то близкое к тем процессам, которые протекают в недрах Солнца.

На «Орионе» физики также надеются получить потоки горячего ионизированного газа, которые наблюдаются в звездных коронах и в окрестностях других астрономических объектов. Тем самым астрономия еще больше приблизится к экспериментальным наукам. Но не будет забыта и фундаментальная атомная физика. Как, например, будет вести себя материя, нагретая до звездных температур, атомы которой утеряли не все свои электроны, то есть еще не превратившаяся полностью в плазму? Для исследования этого мельчайшую капельку материи необходимо сильно нагреть, а потом потыкать ее «спицей» сверхкоротких импульсов. Так делают хозяйки, проверяя ножом готовность пирога, или поисковики, тыкающие землю своими длинными щупами.

Перспективы захватывающие, поэтому специалисты с нетерпением ждут второй половины 2012 года, когда «Орион» должен вступить в строй. Все надеются, что задержек со вступлением в строй и началом работы в полном масштабе не будет.