Технологии термоядерного синтеза, который не так давно считался вообще невозможным на Земле, в последнее время развиваются семимильными шагами. Совсем недавно мы рассказывали о том, что корейский термоядерный реактор установил рекорд по сохранению горячей плазмы. Теперь же рекорд установлен, причем с большим отрывом, китайским термоядерным реактором, известным, как “искусственное солнце”. По мнению ученых, это еще больше приблизило человечество к неограниченной энергии, аналогичной той, которую генерируют звезды.
Китайский токамак установил мировой рекорд с большим отрывом. Источник: atomic-energy.ru
Что такое “искусственное солнце” и как работает реактор
“Искусственное солнце” (EAST) — это экспериментальный токамак, расположенный в городе Хэфэй, провинция Аньхой, в Китае. Токамак представляет собой устройство для удержания плазмы с помощью мощных магнитных полей. Основная задача подобных установок — создание условий, при которых возможно слияние легких атомных ядер, при котором высвобождается огромное количество энергии.
На Земле, чтобы достичь термоядерного синтеза, необходимо разогреть плазму до температуры более 100 миллионов градусов Цельсия. Это примерно в шесть раз горячее, чем в ядре Солнца. EAST, как и другие существующие токамаки, стал площадкой для проверки технологий и методов, которые помогут разработать коммерческие термоядерные электростанции в будущем.
EAST — экспериментальный термоядерный реактор. Источник: gazeta.ru
Новый рекорд: удержание плазмы свыше 1000 секунд
В первой половине 2024 года корейский токамак установил рекорд — показал способность удерживать чрезвычайно горячую плазму в течение более 100 секунд. На первый взгляд, это очень мало. Однако следует учитывать, что еще несколько лет назад такой показатель был вообще немыслим.
Теперь же китайский термоядерный реактор показал способность удерживать плазму при температуре свыше 100 миллионов градусов Цельсия в течение 1066 секунд (17 минут и 46 секунд), о чем сообщают китайские СМИ. Этот рекорд значительно превосходит все предыдущие показатели различных токмаков.
Впечатляющий результат свидетельствует о стабильности работы реактора и достижении нового уровня контроля над экстремальными условиями, необходимыми для термоядерного синтеза. Руководитель эксперимента Гун Сяньцзу отметил, что данный успех стал возможным благодаря модернизации оборудования и многолетним исследованиям.
EAST поддерживал горячую плазму в течение 1066 секунд. Источник: iaea.org
Почему новый рекорд важен для науки и энергетики
Ранее мы уже рассказывали, что термоядерный синтез является процессом, лежащим в основе энергии звезд. На Земле воспроизвести этот процесс крайне сложно из-за необходимости поддерживать высокую температуру и плотность плазмы. Одно время ученые считали, что термоядерный синтез в земных условиях вообще невозможен. Однако, как мы видим, они ошибались.
В настоящее время одна из главных технических задач — удержание плазмы при экстремальных температурах. EAST успешно демонстрирует, что современные материалы и системы магнитного удержания способны справляться с этой задачей. Кроме того, исследователи добились значительных успехов в повышении эффективности и стабильности работы реактора.
Следует отметить, что потенциал термоядерной энергии практически безграничен. А еще, эта энергия не только экологически чистая, но и безопасная, так как не создает радиоактивных отходов и не требует ископаемого топлива.
Солнце и другие звезды вырабатывают энергию за счет термоядерного синтеза. Источник: iaea.org
Успех EAST подчеркивает возможность использования термоядерного синтеза как устойчивого источника энергии. Хотя сам реактор не предназначен для выработки электроэнергии, он предоставляет ценную информацию для разработки будущих коммерческих установок.
Однако пока остаются вызовы. Мощность, которую вырабатывает плазма в токамаках, еще не достигла уровня, необходимого для коммерческого применения. Также требуется оптимизация затрат на эксплуатацию таких установок, чтобы они стали экономически выгодными.
Несмотря на все достижения, современные термоядерные реакторы еще далеки от использования в коммерческих целях. Источник: qazaqgreen.com
Перспективы развития термоядерной энергии
Китай активно инвестирует в исследования термоядерного синтеза, стремясь занять лидирующую позицию в этой области. EAST является важной частью глобальных усилий, включающих проекты, такие как международный токамак ITER во Франции. Опыт, накопленный в ходе работы с EAST, помогает разрабатывать новые материалы и технологии, которые ускоряют процесс перехода к коммерческому применению термоядерной энергии.
Хотя впереди еще множество вызовов, достижения EAST подтверждают, что мы находимся на пороге новой эры энергетики, способной изменить мир. Однако Китай, помимо термоядерного синтеза, также развивает и другие технологии в области энергетики. Ранее мы рассказывали о том, что Поднебесная готовится запустить на орбиту солнечную станцию, которая сможет круглосуточно преобразовывать энергию Солнца в электричество.
