Жарче Солнца: китайский реактор термоядерного синтеза установил новый мировой рекорд
Китайский экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST) — одно из ряда многообещающих устройств ядерного синтеза, которое за последние годы уже успело не раз приятно удивить общественность своими выдающимися достижениями.
Идея исследований ядерного синтеза состоит в том, чтобы воссоздать процесс, который Солнце использует для производства огромного количества энергии. Интенсивное тепло и давление объединяются, чтобы произвести плазму, в которой атомные ядра сливаются друг другом на невероятной скорости. Ученые работают с рядом экспериментальных устройств, чтобы вызвать и изучить эти реакции здесь, на Земле, но эксперты считают токамаки в форме пончиков, такие как EAST в Китайском институте физических наук, наиболее многообещающими из всех.
Этот металлический тор имеет серию магнитных катушек, предназначенных для удержания перегретых потоков водородной плазмы на месте достаточно долгое время, чтобы осуществить реакции синтеза. В 2016 году мы стали свидетелями того, как ученым из EAST удалось нагреть водородную плазму примерно до 50 миллионов ° C и удержать ее в течение 102 секунд. Затем, в 2018 году, команда повысила ставку до 100 миллионов ° C, что более чем в шесть раз горячее ядра Солнца – удержать ее удалось всего 10 секунд.
Последний этап экспериментов знаменует собой новую веху на пути развития термоядерной энергетики. По сообщению государственного информационного агентства Синьхуа, ученые установили новый рекорд в 120 миллионов ° C, удерживая раскаленную плазму в течение 101 секунды. В отдельных экспериментах «искусственное Солнце», как прозвали реактор, смогло нагреть плазму до 160 миллионов ° C за 20 секунд. Конечная заявленная цель EAST — поддерживать температуру плазмы около 100 миллионов ° C в течение более 1000 секунд (или около 17 минут).
Подобные эксперименты предназначены не для выработки электричества, которое можно использовать в практических целях, а для развития физики ядерного синтеза для устройств следующего поколения. Одно из них — ITER, который станет крупнейшим в мире термоядерным реактором после окончания строительства в 2025 году. Реактор KSTAR, который также установил мировой рекорд, поддерживая температуру плазмы на уровне более 100 миллионов ° C в течение 20 секунд в прошлом году, послужит основой для разработки еще более мощного устройства. Ожидается, что ITER начнет работать в полную силу к 2035 году.
Реактор EAST смог разогреть плазму до колоссальных 120 миллионов градусов Цельсия и поддерживал эту температуру в течение 101 секунды!