Ученые из Новосибирска и Германии совместно работают над новым топливом, способным в полтора раза повысить эффективность работы термоядерных реакторов. В используемой сейчас реакции слияния ядер дейтерия и трития примерно треть топлива не работает, сообщил руководитель российского научного коллектива, ведущий научный сотрудник Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН Дмитрий Топорков. 
"Как уголь: бывает с высокой зольностью и низкой. Плохо, если после прогорания остается много золы. Процессы в основе функционирования реактора устроены таким образом, что, скажем, одна треть топлива просто не работает. Однако если взять поляризованное топливо, этого можно избежать. В таком случае оно будет использоваться на 100%, и затраты уменьшатся, а мощность термоядерного реактора останется прежней", - приводит слова ученого официальное издание СО РАН "Наука в Сибири". 
Сейчас ученые получают поляризованные молекулы по традиционной цепочке: молекулы - поляризованные атомы - поляризованные молекулы. Новосибирские специалисты предлагают избежать атомную стадию. Сложность в том, что атомы гораздо проще сфокусировать и разделить пространственно, но в ИЯФ нашли решение: "Поскольку у нас имеются сверхпроводящие магниты с весьма большим магнитным полем, то мы способны сфокусировать молекулы. Для этого нужно сильно понизить их температуру. Сделать это несложно, так как в источнике используется жидкий гелий", - сказал Топорков. По его словам, сейчас важно продемонстрировать саму возможность, а дальше на основе полученных результатов создавать более масштабный прототип. Два магнита длиной 7 и 12 сантиметров предстоит увеличить до 2 метров. 
Ученые Дюссельдорфского университета им. Генриха Гейне (Германия) в свою очередь научились измерять степень поляризации ядер в молекулах. Они создали Lamb-shift поляриметр - установку, с помощью которой можно анализировать ядерную поляризацию как атомов, так и молекул. Специалисты ИЯФ готовы внести вклад в создание этого устройства и включиться в его изучение. Энергетика будущего. На свои исследования ученые получили совместный грант Российского научного фонда и Немецкого физического общества. В дальнейшем они планируют узнать, долго ли сохраняется поляризация, а также заняться самими молекулами: есть ли возможность их компрессировать, собирать и изучать свойства. В перспективе поляризованные молекулы, возможно в замороженном виде (как таблетки льда), послужат топливом для установок, работающих на основе лазерного синтеза, токамак-реакторов или в качестве поляризованной мишени высокой плотности для различных физических экспериментов. Ученые полагают, что управляемый термоядерный синтез (синтез более тяжелых атомных ядер из более легких с целью получения энергии) станет энергетикой будущего. 
Сейчас годовое производство энергии в мире составляет более 50 тыс. млрд кВт/час. Из них свыше 85% приходится на создающее парниковый эффект сжигание нефти, угля и газа, запасы которых к тому же не бесконечны. По различным оценкам их хватит на 30-70 лет. 
Ученые ИЯФ принимают активное участие в международном проекте по созданию на юге Франции экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР), задачей которого является демонстрация возможности коммерческого использования термоядерного синтеза для получения энергии и решение физических и технологических проблем, с которым оно связано.


Источник: ТАСС