Світовий рекорд. Установка для ядерного синтезу пропрацювала 20 секунд

28 грудня 2020, 10:11

Дослідницький центр KSTAR в Корейському інституті термоядерної енергії (KFE) оголосив, що інженерам вдалося домогтися безперервної роботи установки протягом 20 секунд.

При цьому температура плазми була вищою за 100 млн градусів, що є однією з основних умов ядерного синтезу, відзначили в KSTAR.

Це досягнення побило попередній результат у 8 секунд, який KSTAR Plasma Campaign встановила в 2019 році. В експерименті 2018 року KSTAR вперше досяг температури іонів плазми 100 млн градусів (час утримування: близько 1,5 секунд).

Відео дня

Щоб відтворити термоядерні реакції, які відбуваються на Сонці на Землі, ізотопи водню мають бути поміщені всередину термоядерного пристрою, такого як KSTAR, щоб створити стан плазми, в якому іони і електрони розділені, а іони мають нагріватися і підтримуватися при високих температурах.

Дотепер були інші термоядерні пристрої, які короткочасно управляли плазмою при температурі 100 мільйонів градусів або вище. Жоден з них не подолав бар'єр підтримки операції протягом 10 секунд і більше. Це межа роботи пристрою з нормальною провідністю, і було важко підтримувати стабільний стан плазми в термоядерному пристрої за таких високих температур протягом тривалого часу.

У своєму експерименті 2020 року KSTAR поліпшив характеристики режиму внутрішнього транспортного бар'єра (ITB), одного з режимів роботи плазми наступного покоління, розробленого минулого року, і дозволив підтримувати стан плазми протягом тривалого проміжку часу.

Директор Дослідницького центру KSTAR в KFE Сі-Ву Юн пояснив: «Технології, необхідні для тривалих операцій зі 100-мільйонною плазмою, є ключем до реалізації термоядерної енергії, а також успіхом KSTAR в підтримці високотемпературної плазми. Ці секунди стануть важливим поворотним моментом у гонитві за забезпечення технологій для тривалої високопродуктивної плазмової операції, критичного компонента комерційного ядерного термоядерного реактора в майбутньому».

Кінцева мета KSTAR — домогтися до 2025 року безперервної роботи протягом 300 секунд з іонною температурою вище 100 мільйонів градусів.

Відзначимо, атомний реактор відрізняється від термоядерного тим, що в першому важкі ядра розпадаються на легкі за рахунок їх бомбардування нейтронами. Такий процес вивільняє величезну кількість енергії, викликаючи ланцюгову реакцію, яка може бути небезпечною, якщо ядерний розпад вийде з-під контролю.

У випадку з термоядерним синтезом, легкі ядра, навпаки, об'єднуються в важкі за рахунок їх нагрівання до надзвичайно високих температур. Такий процес не призводить до ланцюгової реакції, має набагато вищу питому щільність енергії і по його закінченню не залишається радіоактивних відходів. Але здійснити термоядерний синтез надзвичайно складно і дорого.

Раніше НВ писав, що в липні 2020 року вчені з Індії заявили про підготовку головної деталі термоядерного реактора ITER — кріостату. Сам реактор планують відкрити в 2025-му.

У створенні реактора беруть участь всі країни ЄС, Індія, Китай, Південна Корея, Росія, США, Японія і Казахстан. Кілька років тому дату закінчення будівництва ITER перенесли на 2025 рік, а загальна вартість проєкту зросла до 19 млрд євро.

Ключовим елементом майбутнього реактора має стати герметичний кріостат і вакуумна камера, які зможуть підтримувати процес термоядерного синтезу і вільне протягом плазми всередині них. Ця плазма нагріватиметься до температур в мільйони градусів Цельсія.

Індійські учасники проєкту ITER заявили про завершення будівництва цього кріостату. Пристрій являє собою найбільшу в світі камеру високого тиску з нержавіючої сталі.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X