Сила звезд. В Китае установили новый рекорд термоядерного синтеза

4 июня 2021, 08:03
Цей матеріал також доступний українською

Китайский экспериментальный сверхпроводящий токамак (EAST) установил новый рекорд — достиг температуры в 120 млн градусов Цельсия.

В ходе последнего эксперимента эту температуру «искусственное солнце» Китая удерживало в течение 101 секунды.

Последний раз EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak или HT-7U) так долго удерживал извивающуюся петлю плазмы в 2017 году, но температура достигла всего лишь 50 млн ° C.

Видео дня

В 2018 году в реакторе находился газ, нагретый до отметки в 100 млн градусов, считающейся критически важной для выработки энергии, но он мог поддерживать плазму только около 10 секунд.

Теперь, когда температура плазмы в ней в восемь раз превышает температуру ядра Солнца, составляющую 15 млн ° C, в течение столь длительного периода, новый рекорд еще больше подтолкнул мир к этому неуловимому источнику чистой энергии.

«Это значительный прогресс, и конечной целью должно быть поддержание стабильного уровня температуры в течение длительного времени», — сказал физик Южного университета науки и технологий Ли Мяо.

Термоядерная энергия использует те же реакции, которые происходят глубоко внутри Солнца, сжимая атомы водорода в более крупные элементы, такие как гелий. Там, где Солнце полагается на гравитацию, чтобы объединить атомы, здесь, на Земле, мы должны прибегать к менее тонким средствам, повышая температуру в специально построенных генераторах, чтобы генерировать силы слияния атомов.

Требуется около 300 ученых и инженеров для поддержки и эксплуатации экспериментальной установки, содержащей EAST. Эта большая металлическая трубка в форме пончика содержит ряд магнитных катушек, которые используются для удержания перегретых потоков водородной плазмы.

Задача состоит в том, чтобы удерживать плазму на месте достаточно долго в достаточно горячем состоянии, чтобы произошел синтез. Плазма должна быть даже горячее, чем Солнце, потому что гораздо более сильная гравитация нашей звезды помогает сжимать ядра вместе — то, что мы не можем воспроизвести здесь, на Земле.

А самой сложной задачей для инженеров является не сам процесс слияния водорода и удержание плазмы. Намного сложнее сделать так, чтобы реактор потреблял меньше электроэнергии, чем вырабатывал. Например, лучшим результатом действующего термоядерного реактора JET было получение 67% от затраченной на реакцию энергии.

Ранее НВ писал, что в конце 2020 года исследовательский центр KSTAR в Корейском институте термоядерной энергии (KFE) объявил: инженерам удалось добиться непрерывной работы установки в течение 20 секунд.

При этом температура плазмы была выше 100 млн градусов, что является одним из основных условий ядерного синтеза, отметили в KSTAR.

Это достижение побило предыдущий результат в 8 секунд, который KSTAR Plasma Campaign установила в 2019 году. В эксперименте 2018 года KSTAR впервые достиг температуры ионов плазмы 100 млн градусов (время удерживания: около 1,5 секунд).

Чтобы воссоздать термоядерные реакции, которые происходят на Солнце на Земле, изотопы водорода должны быть помещены внутрь термоядерного устройства, такого как KSTAR, чтобы создать состояние плазмы, в котором ионы и электроны разделены, а ионы должны нагреваться и поддерживаться при высоких температурах.

poster
Подписаться на ежедневную email-рассылку
материалов раздела Техно
Рассылка о том как технологии изменяют мир
Каждый понедельник

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X