Термоядерный синтез становится на шаг ближе: немецкие ученые успешно запустили экспериментальный реактор Wendelstein 7-X с водородной плазмой

Спустя девять лет разработок и проверок ученые института Макса Планка успешно провели первый запуск экспериментального реактора термоядерного синтеза Wendelstein 7-X, также известного как W7-X, с водородной плазмой. На церемонии запуска присутствовала канцлер Германии Ангела Меркель, которой выпала честь нажать символическую кнопку, давшую обратный отсчет запуску реактора.

2-scientiststo
Изображение плазмы в камере реактора Wendelstein 7-X.

В ходе этого эксперимента, являющегося частью глобальных усилий человечества обуздать ядерный синтез, в камеру реактора подали малое количество водорода, который затем при помощи микроволнового нагрева мощностью два мегаватта разогрели до температуры в 80 миллионов градусов Цельсия. Образовавшаяся в результате плазма находилась в равновесном состоянии в течение всего четверти секунды, а затем была охлаждена. Впрочем, этой доли секунды хватило, чтобы признать эксперимент успешным.

Видеозапись трансляции запуска реактора продолжительностью 44 минуты уже доступна на YouTube. Впрочем, самое интересное – непосредственно запуск – в самом конце видео (41:41).

Сторонники проекта признают, что, вероятнее всего, пройдет несколько десятилетий, прежде чем подобная технология станет доступна человечеству, но при этом твердо верят, что в случае успеха она может заменить ископаемое топливо и обычные ядерные реакторы, являющиеся основным источником энергии для современного общества.

4-scientistsin

Конструкция реактора Wendelstein 7-X в чем-то похожа, а в чем-то сильно отличается от таковой в реакторе ITER, строительство которого на данный момент ведется на юге Франции. Этот тип реакторов носит название стелларатор и представляет собой замкнутую магнитную ловушку для удержания высокотемпературной плазмы. Он был изобретен американским физиком Лайманом Спитцером в 1951 году. Принципиальное отличие стелларатора от токамака (другого типа термоядерного реактора) заключается в том, что магнитное поле для изоляции плазмы от внутренних стенок тороидальной камеры полностью создается внешними катушками. Эта особенность, в числе прочего, позволяет использовать реактор в непрерывном режиме.

Первый запуск реактора Wendelstein 7-X, стоимость которого составляет $435 млн, был проведен в декабре прошлого года, но тогда вместо водорода использовался гелий, который гораздо легче поддается нагреву. Целью этого тестового запуска, в числе прочего, была очистка внутренностей камеры реактора от мелких частиц грязи, оставшихся там после произведения монтажных работ.

«Результаты, полученные во время первого тестового запуска, выглядят весьма многообещающими» – комментирует запуск профессор физики университета Висконсина Дэвид Андерсон. – «Как правило, это [строительство реактора – прим.ред.] весьма сложный и трудоемкий процесс. Но факт рекордно быстрого строительства и последующего ввода установки в эксплуатацию является прямым доказательствами жизнеспособности самой концепции стеллатора».

Реактор Wendelstein 7-X, изначально разрабатываемый для выработки энергии, будет использоваться в качестве испытательного «полигона» ближайшие несколько лет. Полученные в ходе исследований результаты будут использоваться для создания будущих установок для непосредственной генерации энергии.

С нынешней мощностью эксперименты будут продолжаться до середины марта – к этому времени ученые планируют увеличить время удержания плазмы до десяти секунд. Конечная цель проекта Wendelstein 7-X — удержание плазмы в реакторе до получаса и сохранение отношения давления плазмы к давлению удерживающего ее магнитного поля (β) на уровне 4-5 (в процентах).

Источник: phys.org

 


  • Tram madol

    Воно як йо..не, то буде яскравіше всяких терористичних нікчемних витребеньок)))
    А може чорна діра відкриється)))

    • Владислав Белогура

      в школу по второму кругу, шагом марш!

      • Pavel Shevtsov

        ну про йо..не он вполне прав, термоядерный синтез штука не самая безопасная, а вот бесконтрольный термоядерный синтез мы знаем к чему приводит:)

        • maj

          и к чему же?

          • Alexandr

            К звездам…

        • sha4lo

          тоже интересно услышать. к чему он приводит?

          • Yu Ra

            Думаю, имелась ввиду водородная бомба.
            Но я тоже за попкорном побежал на всяк случай

          • sha4lo

            да, точно. я про нее совсем забыл

          • Alexandr

            Так а при чем тут бомба, если реакцию в ней не контролировать, ничего не произойдет.

          • sha4lo

            Вы про стелларатор? Если его не контролировать, то, думаю, он тоже может бахнуть. Но последствия не сравнятся с бомбой.
            Где-то читал что при первом запуске использовался всего 1 миллиграмм гелия для создания плазмы.

          • Николас Трамп

            так там же в середині ядерна бомба

          • Pavel Shevtsov

            Ну звезды живут именно за счет термоядерной реакции. Создать свою звезду на планете это идея крутая, но не самая безопасная:)

        • Николас Трамп

          який безконтрольний термоядерний синтез ви бачили і знаєте??? на сонці?

          • Pavel Shevtsov

            как вариант, вообще идея мне нравится, давайте сделаем свою звезду с блекджеком и термоядерным синтезом 🙂

        • Naz

          Чернобыль мы тоже знаем к чему…, гидроэлектростанции также если че.., то печаль

      • Tram madol

        О, диванні аналітики підтягуються, стає весело)

        • Владислав Белогура

          сразу видно, что вы не изучали данный вопрос , лучше остановитесь , не показывайте свою тупость

          • Apacer

            А вот и Эксперт по Черным дырам подтянулся 🙂

          • Николас Трамп

            та не тупість, а не неосвіченість

      • Apacer

        В каком классе вы проходили термоядерный синтез?
        Какую из теорий Черных дыр вам преподавали учителя?
        А может вы все это на продленке изучали?:)))

        • Дмитрий Шахов

          Ну я читал о холодном синтезе на мюонах еще в 7-м классе

        • Denis

          Не помню какой класс был, но точно помню что физик нам рассказывал про термоядерные реакторы. Вкратце, обзорно, но все же.

        • Підпільний Кіндрат

          После уроков в кабаке рядом такой термоядерный синтез устраивали..

        • Dmitry Litvinov

          Вот, например: Учебник по Физике за 11 класс Марон А.Е. http://www.otbet.ru/book/class-11/fizika/maron-didakticheskie-materialy/

    • Serg Zolotarev

      Даже не знаю, такая простота взгляда на жизнь — хорошо или плохо? 🙂

      • Yu Ra

        меньше знаешь — лучше спишь )

      • Denis

        Ему наверное хорошо, только из-за таких как он человечество в целом страдает

    • Николас Трамп

      як воно може йо..нути, якщо там немає ланцюгової реакції? розгерметизація призведе до витоку плазми, яка навколо оплавить пару якихось підпор чи ще щось подібне і все. реактор просто зупиниться.

  • Я не понимаю, как они собираются получать энергию, которая будет вырабатываться на этих стеллаторах и токамаках. Опять путем нагрева воды и превращения всей этой сверхсложной штуковины в термоядерный паровой двигатель? Нет, я реально не понимаю, объясните кто-нибудь.

    • Yu Ra

      А что не так с паром?
      И да, паровой двигатель — то другое.

      • Паровой двигатель — в даном случае это идиома. Понятно, что там паровая турбина, котрая приводит в движение ротор генератора. Люди придумали сверхсложную хрень для выработки энергии (предположительно это даже будет работать), а как превратить эту энергию в ток? Ничего лучше нагрева пара не придумали.

        • Yu Ra

          КПД преобразования достигает 50-60%
          Вам шашечки или ехать?

          • Меня смущает допотопная механика, движущиеся части, пар и вода. Люди придумали что-либо, что может превращать тепло в ток без пара? Ну есть же фотоэлементы, неужели нет термоэлементов с достойным КПД?

          • Yu Ra

            В том-то и дело что нет )

            У фотоэлементов, к примеру, около 20% сейчас.
            У термопар вообще копейки

        • Victor Piven

          Это работает читайте про реактор DEMO и реакции в звездах.

    • Сергій Нечипоренко

      Примерно так. Термоядерная реакция выделяет намного больше тепла, чем ядерная. И, по идее, она намного безопаснее насчет радиации. Принцип получения электричества такой же, как и в ядерном реакторе, за исключением типа реакции.

      • unk32

        Скорее так: ядерная реакция выделяет намного больше тепла (термо) чем химическая. И пока что не слышал о более продвинутых технологиях чем преобразование тепла через поршни-турбины (есть термопары но вроде дальше чем использование для костра с чайником дело не дошло).

      • Ростислав

        На счет радиации (сама реакция) как раз опаснее, насколько я помню, а вот на счет аварии, таки да, намного безопаснее

        • maj

          в зависимости от типа реакции, источником радиации может стать разве что корпус реактора, со времнем начинающий фонить из-за бомбардировки нейтронами.

        • Vvell

          Конкретно если это Тритий — Дейтерий или Дейтерий — Дейтерий , то там сильное нейтронное облучение на корпус реактора — конечно опасно, но по сути если ты будешь внутри этого корпуса находится. На деле же реактор имеет многослойную структуру, и снаружи его хоть облизывать можно. Аварии вообще пофиг. Даже если взорвать реактор бомбой, реакция просто останавливается, т.к падает температура, магинтное удерживающее плазму уходит и все моментально остывает.

      • Victor Piven

        Зависит от реакции Дейтерий+Тритий (это изотопы водорода) = Гелий4+нейтрон.

        Вот из-за нейтрона и идёт радиация.

        Кому интересно почитайте про реактор DEMO.

        Дейтерий + Гелий3 = Гелий4 + протон

        Тут радиации нету.

        Но это реакция где-то в 100 раз сложнее и на пределе современных технологий.

        Итог: Всё зависит от выбранной реакции.

    • David Gor

      Колесо же, паровой то сильно сложно.

    • DimaNemesis

      Паровая турбина вообще-то. У парового дигателя пар толкает поршень.

  • Apacer

    Гордон Фриман уже расчехлил свою монтировку…

    • ZeRM

      може це промо третьої халфи?)

  • dobrodum

    Жаль диды не весь Берлин тогда разворовали, теперь нимчура делает какие-то термоядерные синтезы, что бы убить всех расеян!

    • cqt

      Миттельверк, например, вывозили американцы. вагонами. просто ты плохо знаешь историю. а концепция реактора токамак, по которой строится ИТЭР, была предложена именно советскими учеными.

      • transformius

        Предложена или придумана ? Советские ученые, автомобиль самостоятельно придумать не могли.

        • cqt

          сначала придумана, а потом предложена.

        • dobrodum

          Сворована )) Как всегда ))

          • cqt

            токамак? у кого же?

          • dobrodum

            Ты думаешь я с тобой дискутировать буду кацап? )) Иди глотни с проглотом ****** кадыровского. Бегаешь тут шавка руцкий мирок «защищаешь», раньше думать нужно было и желательно головой, а не тем местом на котором ты сидишь.

          • cqt

            у тебя жoпа горит.

      • dobrodum

        Ну вот, оказывается это наши диды сделали термоядерный синтез, а нимчура тут вообще не причем, я так и думал. Пошел смотреть НТВ.

      • Yu Ra

        трехбуквенный, тебе флажок на всяк случай

  • Волтер Вайтенко

    зашел послушать немецкий (нравится мне этот язык) а видос уже перевели((

  • Skromnjaga

    Каждый раз, когда вижу новость про этот реактор — всегда читаю «Wolfenstein». Может это неспроста…

    • Milon Bask

      100% ))

    • rostan

      Блин, а я только после твоего комента обнаружил, что на самом деле в названии не Wolfenstein.

  • Dencheg

    10 секунд? очуметь, future
    ничоси o/

    • _DM_

      да, 10 секунд. А что-то не так с 10 секундами?

      • Dencheg

        С ними всё настолько не так по сравнению с 10 наносекундами, что ваще очуметь 🙂

  • Чет сложна очень

  • PC_M@niac

    Wolfenstein 7D

  • Nyeyedyaka

    Ви всьо врьотє!

  • VovixLDR

    Второй удар по последнему гвоздю в гроб сырьевых паразитов.

    • Insidious Entropy

      Это пока они не запретят делать источники энергии не на продаваемом ими топливе.

      • Kirill Dnepropetrovets-Ts

        Всемирный заговор?
        Как только на рынке появится дешевая энергия от термоядерных реакторов, то услугами нефтяных магнатов просто перестанут пользоваться. Как и услугами каретных извозчиков, например. (:

        • Insidious Entropy

          Уже электрическая энергия появилась. А люди все равно ездят на горючем топливе.

          Есть очень много места для расположения солнечных электростанций. И где они? Только мелкие частные станции для одного или нескольких домов. И еще несколько побольше разбросанных по всему миру которые на пальцах пересчитать можно.

          Ведь для этого надо получить кучу разрешений и сертификатов от людей которые сами ездят на горючем топливе и продают его.

          • Alexandr

            Чего? Это у кого нужно получать разрешение , для установки панелей на собственную крышу? )

          • Insidious Entropy

            Ни у кого не нужно получать разрешение , для установки панелей на собственную крышу.

          • Alexandr

            Так о чем тогда речь?

          • Kirill Dnepropetrovets-Ts

            Не «все равно ездят», а «потихоньку пересаживаются».

            Много. Однако, во-первых, не везде можно ставить панели из-за экологических соображений, во-вторых, на данный момент позволить эти панели могут не все люди. Но технологии развиваются и, думаю, лет через 10 нефтяным магнатам действительно придется несладко, а через 20 — останется искать разве что веревку и мыло.

          • bucrarcub

            Чому ж, газо- нафтохімія лишиться. Без диверсифікації економіки погані перспективи для населення бензозаправочних джамахерій

          • Victor Piven

            Какой срок службы автомобиля? 5 лет?

            Есть автомобили которые спокойно 30ку служат и более того. Так какой смысл менять?

            Потому и медленно идёт смена от топливных автомобилей на электромобили.

            Пустыни и каньоны, как простой пример мест куда поставить солнечные и ветряные станции.

            Но вы не переживайте переход на зелёную энергетику идёт 7ми кратными шагами.
            Тут Коста-Рика полностью на восстанавливаемой энергии.
            Тут Дании ветряков хватает для выработки энергии.
            Тут Intel и КО полностью на зелёной энергетике.
            Тут США до 2050 полностью на зелёную энергетику перейдёт.

            У нас вот по стране растёт число электрокаров и электромобилей. На крышах солнечные панели ставят.

            Всё когда-то начиналось с небольших размеров и масштабов в том числе и ископаемое топливо. Так и тут.

  • VovixLDR

    А вот еще одна тема, которой у меня с утра кишит весь фейсбук, но здесь почему-то еще не замечена. Мышам продлили жизнь на 35% без побочных эффектов:
    http://www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160203145723.htm

    • Calico Calicos

      дауж холдный душ.
      устранили причину старения клеток и всего 12-35% прироста…
      ещё штук 50 причин осталось.

  • Daniel Erlin

    Значит скоро отправимся вслед за динозаврами ? 😉

  • Ponaduse

    Россия запустила самый мощный в мире промышленный реактор на быстрых нейтронах. http://i.imgur.com/we9cIKP.jpg

    Четвертый энергоблок Белоярской АЭС с реактором на быстрых нейтронах БН-800 включен в сеть и выработал первую электроэнергию на Урале. Об этом сообщает концерн «Росэнергоатом».

    По словам генерального директора «Росэнергоатома» Андрея Петрова, энергопуск БН-800 является выдающимся событием для российской атомной энергетики. Он напомнил, что предыдущий энергоблок с реактором такого типа БН-600 был пущен 35 лет назад.

    Как поясняет концерн, энергоблоки на быстрых нейтронах призваны существенно расширить топливную базу атомной энергетики и минимизировать радиоактивные отходы за счет организации замкнутого ядерно-топливного цикла.

    В настоящее время ядерные реакторы на быстрых нейтронах используются только в России, на Белоярской АЭС. Индия, Китай и Южная Корея строят такие установки. Япония также планирует разработку ядерных реакторов на быстрых нейтронах.

    Ну а как там xaxлы у вас с наукой дела? 😀 Наверняка тоже какой-нибудь крутой реактор запустили? Пуканный на быстром навозе 😀

    • loladin

      И что? Кому он нужен, если все скоро термояд будут юзать? А вообще шел бы ты на половые органы. Конфет тебе во все дыры, я с твоей мамой свидание имел.

      • Ponaduse

        #ВСЕ #СКОРО #БУДУТ!
        ГАГАГА. юзать. усраину твою юзают во все щели )))) Уже сейчас!

        • BiGemot

          У тебя в слове Гаага ошибки

    • Voffkanet

      Нашел что сравнивать, как что-то с пальцем — атомный реактор на урановом топливе с водородным термоядерным — ты вообще разницу понимаешь?
      p.s. Не говоря уже, что БН-800 это проект разработки 1983-1993 годов)) Ура в 2016 запустили)))

    • Підпільний Кіндрат

      Неужели вы там думаете что вот эта хренотень может кого-то в Украине зацепить, расстроить или может рядовой украинец откажется от своих идей и принципов? У вас реально вата в голове.
      Ну хотя деньги надо отрабатывать, я понимаю.

      • Ponaduse

        Не отказывайтесь ни в коем случае! Скакайте дальше, чем быстрее развалится укра тем будет лучше всем! )))

        • Підпільний Кіндрат

          Всем это кому? Мы ведь вроде вам не мешаем, у вас там вроде все збс.

        • Alexandr

          «Россия запустила самый мощный в мире промышленный реактор на быстрых нейтронах», «В настоящее время ядерные реакторы на быстрых нейтронах используются только в России»

          ————————

          А еще он самый экономичный реактор на быстрых нейтронах, самый безопасный, самый удобный и красивый. И миллион раз по всем параметрам «самый», ведь не с чем сравнивать )))

          Только если бы ватный мозг мог делать что то посложнее, чем копи/паст может быть ему в голову пришла бы мысль, а почему больше никто не спешит создавать такие реакторы!?

          Намекну , причина есть.

        • serglukyan

          Проект энергоблока БН-800 Белоярской АЭС был разработан ещё в 1983 г. и с тех пор дважды пересматривался:

          1987 г., после аварии на Чернобыльской АЭС;

          1993 г., в соответствии с новой нормативной документацией по безопасности.

      • serglukyan

        Найкумедніше те, що руская вата, яка вчергове копіпейстить простирадла про «нєвєроятниє рускіє успєхі», у 100% випадків не має елементарного уявлення про те, що вона, власне, розхвалює. Дивимося Вікі, стаття про Білоярську АЕС: «На станции были сооружены три энергоблока: два с реакторами на тепловых нейтронах и один с реактором на быстрых нейтронах. В настоящее время на станции 2 действующих энергоблока 3-й энергоблок с реактором БН-600 электрической мощностью 600 МВт, пущенный в эксплуатацию 8 апреля 1980 года — первый в мире энергоблок промышленного масштаба с реактором на быстрых нейтронах». Реактор БН-600 на швидких нейтронах запустили у 1980 році — тобто, 36 років тому. Тепер його з муками і гемороєм модифікували, додавши аж 200 мегават. 10 років на це пішло. Комерційного пуску реактора БН-800 не відбулося, він зараз працює в тестовому режимі, на третину потужності. Так чого піднімати крик?

  • DimaNemesis

    Так вот куда подевался сумрачный немецкий гений после ВМВ, очень приятно видеть его в новом образе.

    • Alexandr Shevtsov

      сумрачный немецкий гений — это старый еврей который уехал в Америку.

  • Voffkanet

    Мне вот интересно — магнитное поле сдерживает плазму от касания о стенки, но даже на расстоянии пол метра температура 80 млн. градусов, и писали даже до 260 млн. градусов Цельсия… как стенки такое выдерживают?

    • Alexandr

      Ну так еще и вакуум который тепло вообще не проводит. Нагрев идет исключительно за счет вылетающих нейтронов. И нагретое вещество не превышает 1 грамм.
      Плюс водяное охлаждение стенок…

    • Viktor M

      Уже написали о вакууме, так что нагрев идет только через излучение. Няз плазма вообще должна быть как бы черным телом, но поскольку ее там очень мало, она должна быть практически прозрачна и с практической точки зрения теплопередача должна быть достаточно медленной чтобы успевать охлаждать стенки реактора.

      • _DM_

        вы так говорите, как будто нагретое черное тело не излучает энергию.

        вот вам немножко освежить память:
        «Абсолютно чёрное тело — физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах. Таким образом, для абсолютно чёрного тела поглощательная способность (отношение поглощённой энергии к энергии падающего излучения) равна 1 при излучениях всех частот, направлений распространения и поляризаций.

        Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.»

        • Viktor M

          нет, я так не говорю. Я говорю что хоть плазма и является черным телом если ее много, но если взять ее немного, чтобі оптическая толщина была существенно меньше единицы. то излучать она соответственно будет пропорционально меньше. А т.к. тут имеем порядка граммов водорода на кесятки кубометров пространства, то скорее всего так и есть.

  • Kirill Dnepropetrovets-Ts

    Не запустили, а в очередной раз протестировали. До полноценного запуска этому агрегату еще ой как далеко.

    • Кирилл Панькин

      На сколько я знаю, у именно данного агрегата полноценного запуска как такового и не предполагается (так же, как у ITER), т.к. это, по-сути, большой прибор для экспериментов. Его буду просто запускать раз за разом на всё более продвинутых режимах.

  • Митя Приходченко

    Некоторые из картинок в статье сохранены как прогрессивный ЖПЕГ. На мобильном инете заценил, как это реально удобно. АйТиСи, пользуйтесь таким типом сжатия, пожалуйста.

  • NOWWOW

    Показалось Яценюк с красным галстуком )

  • Fletch

    Хорошая новость!