Южнокорейское “искусственное солнце” установило мировой рекорд
Недавно Южной Корее удалось поддерживать температуру термоядерной плазмы в 100 миллионов градусов Цельсия в течение 20 секунд в своем экспериментальном реакторе. Это рекорд и еще один шаг к овладению ядерным синтезом, разработанным Солнцем.
Вот уже несколько лет несколько стран, вооруженные своими величайшими инженерами, обращаются к источнику энергии – ядерному синтезу. Это процесс, посредством которого два атомных ядра соединяются вместе, образуя более тяжелое ядро. Эта реакция, действующая на Солнце и большинстве других звезд во Вселенной, позволяет высвободить колоссальное количество “чистой” и почти “неограниченной” энергии.
Поэтому на бумаге идея заключалась бы в том, чтобы контролировать этот процесс здесь, на Земле, но в меньшем масштабе. Для этого нужно нагреть газообразный водород до температуры более 100 миллионов градусов Цельсия, пока не образуется плазменное облако. Затем это облако должно управляться с помощью сверхмощных магнитов, достаточно долго, чтобы атомы слились и высвободили энергию.
Новый рекорд
В последние годы в некоторых экспериментальных реакторах удалось повысить температуру до уровня, достаточного для получения плазмы. Однако самая сложная вещь (в этом виде технологии все сложно) – это поддержание облака в таком состоянии. В этом смысле только что сделан новый шаг.
24 ноября корейский экспериментальный сверхпроводящий термоядерный реактор “Токамак” (KSTAR) установил новый мировой рекорд, сумев удерживать плазму при высокой температуре в течение двадцати секунд при температуре ионов выше 100 миллионов градусов Цельсия. Для сравнения, это более чем в семь раз превышает температуру в центре Солнца.
Об этом было объявлено исследовательским центром KSTAR при Корейском институте термоядерной энергии (KFE), который проводит эксперименты в рамках совместного исследовательского проекта с Сеульским национальным университетом (СНУ) и Колумбийским университетом в Соединенных Штатах.
До сих пор во время эксплуатации в 2019 году реактору удавалось поддерживать такую температуру лишь в течение восьми секунд. В своем эксперименте 2018 года KSTAR впервые достиг температуры ионов плазмы 100 миллионов градусов примерно за 1,5 секунды.
По словам представителей KSTAR, для достижения этих новых результатов они улучшили работу режима внутреннего транспортного барьера (ITB). “Технологии, необходимые для длительных операций по поддержанию температуры плазмы в 100 миллионов °C, являются ключом к достижению энергии термоядерного синтеза“, – сказал Си-Ву Юн, директор исследовательского центра KSTAR в KFE. “Успех KSTAR в поддержании высокой температуры плазмы в течение двадцати секунд станет важным поворотным моментом в гонке за безопасными технологиями для высокопроизводительного управления плазмой“.
KSTAR планирует поделиться своими основными экспериментальными результатами за 2020 год на конференции МАГАТЭ по термоядерной энергии в мае 2021 года. Параллельно исследователи продолжают свою работу, конечной целью которой является поддержание 300 секунд непрерывной работы при температуре ионов выше 100 миллионов градусов к 2025 году.
