У Франції побили китайський рекорд термоядерного синтезу, перетнувши "вирішальний рубіж"

Деталі

Ядерний синтез може забезпечити світ чистою, безпечною і майже невичерпною енергією. Але досягнення повноцінної реакції поки що лишається мрією, оскільки здебільшого ми витрачаємо на її проведення більше енергії, ніж отримуємо в результаті. Вчені працюють над тим, щоб довше й безпечніше утримувати горіння плазми, і з кожним роком досягають усе більших успіхів. 12 лютого установка WEST, токамак на півдні Франції, змогла підтримувати плазму рекордно довгий час, повідомляє 24 Канал з посиланням на заяву Комісії з атомної енергії Франції (CEA).

Сама ідея термоядерного синтезу полягає в тому, щоб відтворити процес, який відбувається в серці зірок, – злиття атомних ядер. Це було б протилежністю поділу, який розщеплює атом на атомних електростанціях.

Серед іншого, процес вимагає температури в десятки мільйонів градусів за Цельсієм для створення й підтримки плазми. Цей гарячий, електрично заряджений газ легко стає нестабільним, що може призвести до втрати енергії та обмежити ефективність можливого майбутнього реактора ядерного синтезу.

Такі високі температури потрібні для того, щоб компенсувати високий тиск. Оскільки на Землі ми не можемо забезпечити такий же тиск, як на зорі, то цей аспект можна замінити на вищу температуру. Але це обертається тим, що з цій температурі потрібно якось протистояти. З цим пов'язано багато проблем, зокрема необхідність в пошуку достатньо жаростійких матеріалів для реактора.

Реактор WEST / Фото L. Godart/CEA

Однак повернімося до реактора WEST, який побив рекорд ядерного синтезу, встановлений Китаєм лише кілька тижнів тому. Він обійшов його на цілих 25%. Китайський реактор утримував плазму 1066 секунд, тоді як французький – 1337 секунд. При цьому, як зазначається, рекорд досяг температури в 50 мільйонів градусів.

Керівниця відділу фундаментальних досліджень CEA Анн-Ізабель Етьєнвр повідомила, що утримання плазми протягом такого тривалого часу показує, "що ми контролюємо її виробництво, а також її обслуговування". Але є ще багато "технологічних бар'єрів", які необхідно подолати, перш ніж термоядерний синтез зможе "виробляти більше енергії, ніж він споживає", додала вона.

Всередині реактора WEST / Фото CEA

Тепер команда WEST має намір досягти тривалості утримання плазми в "кілька годин разом", а також вищих температур, повідомляє CEA. Таким чином, дослідники сподіваються наблизитися до умов, "очікуваних у термоядерній плазмі". За словами Етьєнвр, вчені також спостерігатимуть за тим, як інтенсивна плазма впливає на внутрішню частину їхнього токамака.

Вона додала, що мета полягає в тому, щоб підготувати ґрунт для Міжнародного термоядерного експериментального реактора (ITER), який будується у Франції. Вперше запущений у 1985 році, ІТЕР об'єднує зусилля низки країн. Планувалося, що він запрацює цього року, але постійні невдачі, затримки і зростання витрат відклали його запуск щонайменше до 2033 року, хоча будівництво самих споруд уже завершене. Розробка, випробування та покращення технологій на численних реакторах по всьому світу дозволять у майбутньому запустити повноцінну й тривалу реакцію на ITER.