Ученые впервые создали жидкий углерод шаг к звездной энергии на Земле

Ученым впервые удалось создать жидкий углерод и исследовать его структуру в лабораторных условиях.

Как передает Vesti.az, это достижение стало возможным благодаря использованию мощнейшего лазера и открывает новые перспективы в развитии термоядерной энергетики. Ранее подобный эксперимент считался невозможным.

Исследование опубликовано в журнале Nature, сообщает Interesting Engineering.

Жидкий углерод может стать ключевым компонентом будущих термоядерных реакторов — установок, способных производить практически неограниченное количество энергии. Однако до сих пор физики имели лишь теоретическое представление о свойствах углерода в жидкой фазе. Причина в том, что он плавится только при температуре около 4500°C и под экстремальным давлением — условиях, крайне сложных для воспроизведения в лаборатории. При нормальном давлении углерод не превращается в жидкость, а сразу переходит в газ.

В новом эксперименте учёные с помощью сверхмощного лазера создали необходимые параметры для плавления твёрдого углерода. Сопровождая этот процесс рентгеновскими измерениями, исследователи сумели за миллиардные доли секунды зафиксировать структуру вещества в момент перехода в жидкое состояние. Из-за чрезвычайной краткости этого состояния эксперимент пришлось повторять несколько раз.

Собранные данные подтвердили прежние теоретические модели: в жидком состоянии углерод проявляет уникальные структурные свойства, отличающиеся от привычных жидкостей.

Это открытие может стать важным шагом в развитии термоядерной энергетики. Жидкий углерод может играть сразу несколько ролей — как теплоноситель, так и замедлитель нейтронов, что критически важно для поддержания устойчивых цепных реакций в реакторах нового поколения.

Напомним, термоядерный синтез — это процесс, который происходит в недрах звёзд. При слиянии атомов водорода высвобождается огромное количество энергии. Если этот процесс удастся стабилизировать на Земле, человечество получит доступ к практически неисчерпаемому источнику чистой энергии без выбросов углерода.