Теммі Ма збиралася сісти у літак в міжнародному аеропорту Сан-Франциско, коли телефонний дзвінок змінив її життя. Вона працює фізикинею плазми в Національному центрі запалювання (NIF), на найбільшому та найпотужнішому лазері у світі. Експеримент на цьому об’єкті цього тижня здійснив прорив у термоядерному синтезі, якого вчені намагалися досягти десятиліттями.
“Я розплакалася і стрибала у залі очікування”, – сказала Ма журналістам на технічному брифінгу з приводу досягнення у Вашингтоні, округ Колумбія.
NIF вистрілив 192 лазерними променями в крихітну мішень, заповнену паливом, і вперше на Землі досяг позитивного виходу енергії у ході синтезу атомів.
Це означає, що вчені змогли генерувати більше енергії, ніж її було витрачено на роботу лазерів. Створюючи термоядерні реакції у лабораторії, Ма та її колеги, по суті, відтворюють процес генерації енергії у зірках. Колись, нехай і через тривалий час, цей процес зможе забезпечити наш світ чистою та практично безмежною енергією.
Видання The Verge вирішило дізнатися про подальший розвиток подій після досягнення успіху в термоядерному синтезі, для чого взяло інтерв’ю у Теммі Ма, яка очолює Інституційну ініціативу з інерційної термоядерної енергії в Ліверморській лабораторії Лоуренса.
Як би Ви описали свою повсякденну роботу в Ліверморській національній лабораторії Лоуренса?
Будемо чесні. Зараз у нас є набір даних за зібраних за останні десятиліття, тому ми не беремо нові ідеї з повітря. Але як дізнатися, як нам покращити останню серію експериментів? Які зміни умов ми хочемо зробити?
Ми працюємо з вченими-лазерниками, щоб спробувати визначити найкращий лазерний імпульс, який ми можемо використати. Ми повинні працювати з матеріалознавцями, щоб створити матеріали для наших цілей. Ми працюємо з експериментаторами, які повинні налаштувати усі наші діагностичні прилади так, щоб вони точно вловлювали нейтронний спалах, коли він виникає. У нас є одні з найшвидших рентгенівських камер у світі, тому ми можемо записувати те, що відбувається у режимі реального часу. Загалом це величезна команда, яка об’єднує все це.
Моя конкретна роль зараз, однак, насправді полягає в тому, щоб перейти до наступного етапу генерації термоядерної енергії. Ми намагалися підготуватися, ви знаєте, після того, як ми отримаємо «займання», як ми можемо отримати вигоду від цього великого відкриття? І ось ми тут.
Як було отримати звістку про те, що ваша лабораторія досягла успіху?
Це було приголомшливо, тому що NIF працює цілодобово і без вихідних — ми проводимо експерименти кожного дня. І це побудовано на десятиліттях роботи, правда? І мені дуже пощастило бути тут у цей час. Але були гіганти, котрі прийшли до нас. І я досі не впевнена, що ми повністю усвідомили, що ми цього досягли. Тож це перехоплює подих.
І коли ви спробуєте досягти цього знову?
Ми збираємося постійно не лише намагатися повторити «постріл», а й запроваджувати покращення у майбутньому. Ми постійно намагаємося покращити якість цілей – це має величезне значення. Ми маємо плани продовжувати збільшувати потужність лазера в майбутньому. Кожні кілька тижнів ми проводимо нові експерименти.
Які проблеми необхідно подолати далі?
Ми повинні створити багато базових технологій, які будуть підтримувати термоядерну електростанцію в майбутньому. Але це означає дешевші цілі, які ми генеруємо у великих обсягах і які дуже надійні та гарної якості. Використання лазерів, які можуть працювати із високою частотою повторення. NIF спрацьовує лише раз на чотири-вісім годин або близько того. Але передбачається, що термоядерна електростанція повинна здійснювати синтез 10 разів на секунду чи більше. Отже, як ви можете уявити, ми повинні знайти спосіб прискорити все. Це великий виклик. Тому нам доводиться працювати не лише з величезною командою у лабораторії, а й з університетами та академічними колами. Приватний сектор теж виявляє інтерес. І тому нам потрібен весь цей досвід, щоб зібратися разом і втілити це у життя.