Американские учёные впервые воссоздали условия, царящие в недрах звёзд,
в термоядерном реакторе NIF (National Ignition Facility) и детально
изучили "звёздные" реакции, обеспечивающие нас теплом и светом. Об этом
сообщается в пресс-релизе Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (США).
"Теперь у нас есть возможность изучать
те процессы, которые творятся в ядрах светил во время слияния ядер
водорода и других лёгких элементов. К примеру, нам удалось
экспериментально проверить то, как взаимодействует между собой плазма и
электроны и как этот процесс влияет на синтез тяжёлых ядер", —
рассказывает ведущий автор исследования Дэн Кейси (Dan Casey).
Все элементы тяжелее водорода, гелия и
лития возникли во Вселенной не в момент Большого Взрыва, а в результате
постепенной переработки трех лёгких элементов в более тяжёлые вещества в
недрах звёзд. В ядре Солнца и других светил господствуют столь высокие
температуры и давления, что ядра водорода, гелия и лития могут
сталкиваться друг с другом и сливаться, формируя более тяжёлый элемент и
выделяя энергию.
Физики давно пытаются повторить этот процесс на Земле, создавая различные виды термоядерных реакторов,
но ни один из них пока не был достаточно стабильным и эффективным для
того, чтобы зажечь миниатюрное "Солнце" на поверхности нашей планеты.
Причины этих неудач, как отмечает Кейси,
заключаются не только в инженерных сложностях, но и в том, что мы пока
крайне плохо понимаем то, что творится в недрах звёзд и как необычные
условия в их ядрах влияют на поведение элементарных частиц и атомов.
Подобные сведения нельзя получить, сталкивая атомы при помощи
ускорителей частиц, так как слияния ядер в недрах Солнца и других звёзд
происходят на гораздо меньших скоростях и энергиях.
Поэтому Кейси и его коллеги использовали
термоядерный реактор NIF, построенный в США в 2009 году. Внутри него
термоядерные реакции запускаются благодаря сжатию и разогреву
специальной капсулы с "звёздным топливом", обстреливаемой со всех сторон
лучами сверхмощного лазера.
Используя NIF, учёные сжали несколько
капсул со смесью различных изотопов водорода и проследили за тем, как
часто они вступали в реакции друг с другом в тот момент, когда сжимаемая
материя достигала температур и давлений, характерных для очень крупных
звёзд, чья масса превышает солнечную в 10-40 раз.
Несмотря на ошеломляющие различия в массе и масштабах (Солнце примерно в 1038 раз тяжелее и в 1013 больше своего "аналога" в NIF), воссозданные в реакторе условия были практически аналогичны реальным, отмечают эксперты.
Результаты экспериментов, как надеются
исследователи, расскажут о том, что на самом деле происходит в недрах
звёзд и как их ядра меняются со временем, добавляет РИА Новости. Эти сведения помогут повторить подобные реакции в "рабочем" термоядерном реакторе на Земле
