В штаб-квартире самого мощного термоядерного реактора Китая ученые встретили новый год, установив мировой рекорд по продолжительности непрерывной работы токамака, побив мировой рекорд, установленный ими же в прошлом году .
Самый большой токамак в Китае ( EAST — ВОСТОК) в Хэйфэй сумел нагреть плазму до 120 миллионов градусов по Фаренгейту, или 70 миллионов градусов Цельсия, и удерживать её в течение примерно 17,5 минут — дольше, чем любая страна когда-либо. К слову, они в 10 раз (!!!) улучшили свой собственный рекорд прошлого года.
Какое это имеет значение?
Во-первых, чем дольше плазма может содержаться в реакторе, тем больше вырабатывается электроэнергии, и чем больше подобных успешных испытаний по всему миру, тем больше оснований для использования энергии ядерного синтеза.
Во-вторых, скачок в величине между рекордом, установленным EAST в июле 2021 года, и рекордом декабря 2022 года, показывает, насколько быстро развивается эта технология.
Гун Сяньцзу (Gong Xianzu), исследователь Института плазмы Китайской академии наук:
Мы достигли температуры плазмы 120 миллионов градусов Цельсия и удерживали её в течение 101 секунды в ходе эксперимента в первой половине 2021 года.
На этот раз работа поддерживалась в течение 1056 секунд при температуре, близкой к 70 миллионам градусов Цельсия, что заложило прочную научную и экспериментальную основу для запуска термоядерного реактора
Как это работает китайский термоядерный реактор
Китайский термоядерный реактор, как и любой другой реактор ядерного синтеза, часто называют “искусственным солнцем”, поскольку они повторяют процессы формирования звезд. Тяжелый ионизированный газ, называемый плазмой, из которого состоит большинство звезд во Вселенной, образуется в реакторе различными методами — все зависит от конструкции токамака. В настоящее время существует множество институтов, продвигающих различные модели термоядерной энергетики.
Что касается китайского ВОТОКА, то он, с помощью лазера, разогрвает тяжелые изотопы водорода, такие как дейтерий и тритий. Если лед — это водород в твердой форме, вода — жидкость, а пар — газ, то плазма — это то, что случается с веществом, если его разогреть до по настоящему экстремальных температур.
Обычно плазма рассеивается и быстро охлаждается, но сверхпроводящие магниты воспроизводят сильное гравитационное давление, которое существует в центре солнца. Это и помогает удерживать плазму.
Оказавшись под таким давлением, которое в десятки тысяч раз сильнее земного, ядра атомов водорода преодолевают свое магнитное сопротивление и прижимаются друг к другу под воздействием высокой температуры, чтобы слиться, отсюда и название — синтез.
Для того чтобы этот процесс генерировал электричество, четыре атома водорода должны слиться вместе, образуя атом гелия. Во время этого процесса выделяется энергия, которая наше Солнце просто выбрасывает в космос, а в пределах реактора она используется для получения энергии.
Учитывая серьезность и стоимость этих экспериментов, стоит еще раз пояснить почему это крайне важно для всего человечества.
Энергия ядерного синтеза не производит существенных выбросов, в том числе и гелия. Большинство операторов готовятся использовать морскую воду в качестве источника топлива, а не уран или плутоний, поскольку морская вода содержит как дейтерий, так и тритий. Кроме того, производительность является экстраординарной: ожидается, что из одного литра морской воды можно будет получить такое же количество электроэнергии, как из 300 литров нефти.
Деннис Уайт, канадский ученый, директор центра синтеза плазмы в Массачусетском технологическом институте:
Это, скорее всего, последний источник энергии, который мы когда-либо «приручим”…
Я думаю об истории укрощения огня, и она, наконец, завершается синтезом, потому что мы сможем укротить источник энергии звезд
использованы материалы:
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/chinas-artificial-sun-reactor-broke-record-for-nuclear-fusion-180979336/
