Искусственное Солнце. Корейский термоядерный реактор установил новый рекорд

26 ноября 2021, 15:42
Экспериментальная установка KSTAR (Фото:National Fusion Research Institute)

Экспериментальная установка KSTAR (Фото:National Fusion Research Institute)

Установка под названием Корейское передовое исследование сверхпроводящих токамаков (KSTAR) побила рекорд термоядерного синтеза, удержав плазму с температурой 100 млн градусов в течение 30 секунд.

Таким образом, предыдущий рекорд этой установки по удержанию плазмы был превзойден на 10 секунд, отметили корейские физики.

Глубоко внутри звезд, таких как наше Солнце, гравитация и высокие температуры дают простым элементам, таким как водород, энергию, необходимую им, чтобы преодолеть отталкивание их ядер и заставить их сжаться в более крупные атомы. Результатом этого ядерного синтеза являются более тяжелые элементы, несколько нейтронов и много тепла.

Видео дня

На Земле мы можем добиться аналогичных результатов, заменив силу тяжести на тепло. В теории люди смогут получить из атомов достаточно тепла, чтобы поддерживать ядерную реакцию, с достаточным количеством тепла, которое можно отвести для получения энергии. Но чтобы заставить эту безумно горячую плазму оставаться на месте достаточно долго, чтобы использовать ее источник тепла для устойчивого источника энергии, требуется решить множетство технических задач.

KSTAR — лишь один из немногих испытательных центров по всему миру, которые пытаются сгладить изгибы технологии обработки плазмы, называемой токамаком.

В 2016 KSTAR показал рекордную температуру плазмы — 50 млн градусов Цельсия в течение 70 секунд. Через год этот рекорд побил китайский сверхпроводящий токамак EAST — он удерживал плазму такой же температуры в течение 102 секунд.

Однако задача термоядерных реакторов — разогревать плазму до 100 с лишним миллиона градусов, и в 2018 году KSTAR достиг этой цели, хоть и на полторы секунды. Через год время удержания увеличилось до 8 секунд при той же температуре, а в прошлом декабре был установлен мировой рекорд — 20 секунд.

За год команда KSTAR смогла улучшить свое достижение до 30 секунд. Помогла оптимизация условий магнитного поля и систем нагрева.

Теперь корейские ученые собираются провести модернизацию источника энергопитания и установить вольфрамовый дивертор для предотвращения роста температуры внутренних стенок камеры токамака. Эти меры должны позволить увеличить время удержания плазмы до 300 секунд к 2026 году.

Добавим, термоядерные реакторы все еще являются экспериментальными, однако потенциально они смогут производить больше энергии, чем при помощи деления; при этом они являются безопасными и экологичными, ведь они не выделяют радиоактивные элементы в результате синтеза.

Безопасность является одним из ключевых преимуществ термоядерных реакторов. Новый Чернобыль невозможен в условиях термоядерной реакции, ведь в случае любых проблем плазма мгновенно затухает и остывает, а ядерные реакции останавливаются.

Ранее НВ писал, что Фредерик Бордри, бывший сотрудник ЦЕРН, уверен, что в 2030 году у нас не будет термоядерной энергии в электросетях, поскольку технология все еще не готова. Более того, исследователям придется пройти через различные бюрократические процедуры вроде лицензирования технологии, изучения ее безопасности и оценки управления отходами.

Бордри готов «поставить немалую сумму», что синтез будет полезен как минимум через 30−40 лет.

Тем не менее, последние исследования ученых, а также масштабирование исследований, разработок и технологий показывают, что ядерный синтез — это не утопия, как считалось ранее.

«Я убежден, что рано или поздно мы взломаем эту технологию. И это полностью изменит мир», — говорит Крис Келсалл, исполнительный директор Tokamak Energy.

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