Исследователи из северо-западного военно-промышленного центра Китая впервые добились контролируемой ядерной реакции между водородом и литием в компактном устройстве.
Это достижение знаменует собой значительный прорыв в технологии получения нейтронов, имеющий значение для научных, промышленных и военных применений.
В отличие от предыдущих разработок, для которых требовались мощные ускорители, эта мощная, но портативная, размером с огнетушитель, атомная пушка использует новую электромагнитную технологию для превращения протонов водорода в атомы лития для достижения ядерного синтеза с беспрецедентной эффективностью, создавая пучок размером с ноготь и генерируя 10 миллиардов быстрых нейтронов в секунду.
Каждый нейтрон обладает энергией в 3 миллиона электрон–вольт, аналогичной частицам, испускаемых при взрыве атомной бомбы.
Система, работающая от постоянного тока мощностью всего 10 Вт, использует механический молоток для удара по пьезоэлектрической керамике, создавая наносекундные импульсы напряжением до одного миллиона вольт.
Эта энергия создаёт вращающуюся электромагнитную клетку внутри ядерного реактора размером с чайную чашку.
В этом поле протоны водорода резко ускоряются и попадают в катод, покрытый литием, запуская ядерные реакции.
По словам руководителя проекта Юань Цзюня, прорыв в разработке устройства заключается в использовании обычных материалов и нового метода контроля частиц, без использования редких изотопов, таких как дейтерий или тритий.
Сконцентрированные в пучки, они становятся мощным инструментом, известным как источник нейтронов, который может выявлять атомы в вирусах, находить трещины в крыльях самолетов или мостах, уничтожать глубокие опухоли или обнаруживать взрывчатые вещества в грузах.
Однако из-за их высокой энергии и проникающей способности они уже давно считаются кандидатами на роль тактического оружия, в том числе нейтронных бомб, предназначенных для уничтожения личного состава при сохранении инфраструктуры.
Хотя разработанное устройство не является оружием, и исследователи намеренно избегают военной терминологии, его компактный форм-фактор и возможность импульсного синтеза открывают новые возможности.
Оружие направленной энергии, использующее нейтронное излучение, ранее отвергалось из-за высокой энергозатратности больших ускорителей и логистических сложностей. Это устройство устраняет оба недостатка.
Прототип уже выдержал непрерывную работу в течение 30 минут в ходе лабораторных испытаний.
