В значительном продвижении в области термоядерной физики ученые компании Zap Energy сообщили об успешных измерениях нейтронной изотропии от своего устройства FuZE, что стало важным этапом в стремлении к устойчивой термоядерной энергии. Исследование, опубликованное 3 февраля 2025 года в журнале Nuclear Fusion, подтверждает, что стабилизированные сдвигом потока Z-щипцы могут производить стабильную термоядерную реакцию, что критически важно для достижения более высоких энергетических выходов.
Нейтронная изотропия указывает на то, что нейтроны, генерируемые в ходе термоядерных реакций, имеют равномерное распределение энергии во всех направлениях, что свидетельствует о термодинамическом равновесии в плазме. "По сути, это измерение указывает на то, что плазма находится в термодинамическом равновесии," заявил Ури Шумлак, главный научный сотрудник Zap. Это равновесие позволяет потенциально увеличивать размер плазмы, не подвергая риску стабильность.
Термоядерная реакция происходит, когда ядра водорода сливаются в гелий, высвобождая нейтроны, которые несут 80% энергии реакции. Термоядерная реакция, являющаяся целью исследований Zap, характеризуется изотропным производством нейтронов, в отличие от реакции «луч-цель», которая приводит к анизотропным выбросам нейтронов и создает проблемы для масштабирования энергии.
Команда Zap провела 433 импульса плазмы с использованием детекторов нейтронов вокруг устройства FuZE, подтвердив, что произведенные нейтроны были почти изотропными. Этот результат не только представляет собой ключевую веху в физике термоядерной реакции, но и имеет историческое значение, поскольку метод Z-щипцов сталкивался с недоверием с момента своего появления в 1950-х годах из-за предыдущих неудач, связанных с нестабильностью.
Рэйчел Райан, старший научный сотрудник Zap, подчеркнула важность этих находок, заявив: "Если бы мы в основном видели нейтроны из источника луч-цель, это означало бы, что наша машина не будет масштабируемой." Исследование предполагает, что понимание поведения нейтронов может привести к повышению стабильности в процессе термоядерной реакции, открывая путь для практических приложений в области чистой энергетики.
Смотря в будущее, команда Zap планирует провести дополнительные тесты на более высоких энергиях на своем устройстве FuZE-Q. Первоначальные результаты многообещающие, и продолжение измерений поможет определить вклад реакции «луч-цель» в их энергетические выходы.