Китай създаде преносимо неутронно оръдие – само за мирни цели

Изследователи от Китай за първи път са осъществили контролирани ядрени реакции между водород и литий в компактно устройство. Това е значителен пробив в технологията за генериране на неутрони, който може да намери приложение за научни, промишлени и отбранителни цели.

Устройството с размери на пожарогасител използва електромагнитен метод за създаване на „ядрено фенерче“, което може да открива пукнатини в крилата на самолетите, да открива експлозиви и да идентифицира вируси.

Традиционно неутроните за научни цели се произвеждат от мощни ускорители. Една такава китайска разработка е в състояние да реши подобни проблеми в преносимо устройство. В експеримент, продължил 30 минути, устройството генерира 10 млрд. бързи неутрони в секунда, създавайки сноп частици „с размер на нокът“. В реактора на оръжието водородни протони се сливат с литиеви ядра, за да образуват берилий и бор, произвеждайки неутрони с енергии до 3 MeV (милиона електронволта).

Както е известно, ядреният синтез изисква атомните ядра да преодолеят кулоновото отблъскване. Реакторите за термоядрен синтез използват огромни токове и мощни магнитни полета, за да задържат плазмата заедно. За да създадат преносимо устройство с ядрен реактор с размерите на „чаена чаша“, китайските учени са използвали добре познатото явление поляризиран резонанс. При него спиновете на протоните се подравняват, което милиони пъти увеличава вероятността за задействане на термоядрена реакция.

Забавно е, че неутронното оръдие, чийто образ сякаш е слязъл от страниците на научната фантастика се захранва от своеобразен чук.

Механичният ударник удря пиезокерамичната решетка без каквито и да било фантастични трикове, като генерира наносекундни импулси с напрежение от милиони електронволти. Тази „искра“ се насочва към реактора, превръщайки намиращия се в него водороден газ в плазма.

Успоредно с това около работната камера се създава въртящо се електромагнитно поле, което превръща прегрятата плазма в идеална сфера. Освободените от електроните водородни протони се ускоряват върху катод с литиево покритие. Екстремните условия на околната среда, създадени в процеса, принуждават ядрата на водорода и лития да се слеят, генерирайки поток от високоенергийни неутрони.

„Най-забележителната особеност на тази реакция е използването на напълно обикновени материали: обикновен литий и водород. Тези елементи са леснодостъпни, като в същото време проявяват високи сечения на реакцията и се наблюдават допълнителни ефекти на мултиплициране на неутроните.“

съобщава екипът на проекта

Неутроните нямат заряд и са в състояние да проникнат дълбоко в материала. Това е своеобразен „ядрен фенер“, който може да се използва за идентифициране на химични и биологични съединения до атомната структура на вирусите. Той може да помогне и при безразрушителното тестване на най-малките дефекти и при лечението на тумори дълбоко в човешкото тяло.

Консумацията на енергия на оръдието е само 10 W DC. Преносимостта и автономността са най-ценните характеристики за такъв инструмент, който със сигурност ще намери много приложения.