Во Франции ученые установили новый рекорд по поддержанию горения плазмы внутри термоядерного реактора, который превзошел предыдущее достижение Китая на 25%. При этом французский термоядерный реактор WEST побил рекорд Китая, установленный всего несколько недель назад. Тем самым удалось сделать еще один небольшой, но важный шаг на пути к почти неограниченному чистому источнику энергии.
Токамак (тороидальная камера с магнитными катушками) WEST, принадлежащий французскому Комиссариату по атомной и альтернативной энергетике (CEA), удерживал стабильный поток горения плазмы в течение рекордных 1337 секунд (более 22 минут). Это на 25% больше, чем предыдущий китайский рекорд в 1066 секунд, установленный 20 января.
«WEST достиг новой ключевой технологической вехи, удерживая водородную плазму в течение более двадцати минут с помощью введения 2 МВт тепловой мощности», — заявила директор фундаментальных исследований CEA Анн-Изабель Этьенвр. (2 МВт достаточно для обеспечения электроэнергией более 1000 домов). «Эксперименты будут продолжаться с еще большей мощностью».
Стоит заметить, что еще в прошлом году рекордом для WEST была продолжительность термоядерного синтеза 6 минут.
Ученые пытаются приручить энергию термоядерного синтеза — процесса, питающего звезды, — уже более 70 лет. При слиянии атомов водорода при экстремальных температурах и давлении происходит превращение вещества в свет и тепло, что генерирует огромное количество энергии без выбросов парниковых газов и долговременных радиоактивных отходов.
Но воспроизведение условий, существующих в ядрах звезд, является крайне сложной задачей. Самым распространенным и перспективным типом термоядерных реакторов является токамак. Он работает за счет нагрева плазмы (четвертого состояния материи, состоящей из положительных ионов и свободных электронов) до сверхвысоких температур и удержания ее в камере в форме тора с помощью мощных магнитных полей.
Чтобы достичь нового рекорда, реактор WEST именно так и работал: он удерживал плазму, созданную из тяжелых изотопов водорода, при температуре более 50 млн градусов Цельсия в течение более чем 22 минут.
Разогреть плазму до таких температур — относительно несложно. Гораздо труднее удержать ее так, чтобы она не разрушила стенки реактора, не прерывая при этом сам процесс синтеза. Для этого используют либо мощные лазеры, либо магнитные поля.
Это достижение прокладывает путь к запуску ITER — Международного термоядерного экспериментального реактора, который станет крупнейшим в мире. Над проектом совместно работают Китай, Европейский Союз, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США.
ITER состоит из 19 огромных магнитных катушек, соединенных в сложную тороидальную систему. Изначально планировалось, что реактор начнет первые полноценные тесты в 2020 году, однако из-за изменений в графике запуска ожидается, что он заработает не ранее 2039 года.
К сожалению, это означает, что развитие термоядерной энергетики может не успеть стать эффективным решением для преодоления климатического кризиса в ближайшие десятилетия.
Источник: livescience