Китайский реактор ядерного синтеза побил температурный рекорд

В 6 раз горячее Солнца!

Ранее в этом году на какие-то мгновения, маленькая точка на нашей орбите стала самой холодной точкой во Вселенной! Простите, эту историю вы уже слышали, теперь же мы расскажем о маленькой точке в Китае, которая стала настолько горячей, что ей могло позавидовать само Солнце.

Ученые анонсировали достижение температуры выше 100 миллионов градусов Цельсия на аппарате EAST — экспериментальном сверхпроводящем токамаке в городе Хэфэй в Китае. Это новый рекорд для технологий синтеза. Мы на шаг ближе к новой эре в энергетике.



Китайский реактор ядерного синтеза побил температурный рекорд
(sakkmesterke/iStock)

Добыча энергии из синтеза атомов — не такая уж простая задача. Для этого нужно либо сдавить частицы с достаточной силой, либо столкнуть их. Теперь, благодаря работе хэфэйского Иститута физики при Академии наук Китая, мы знаем, что второй вариант возможен.

Глубоко внутри Солнца синтез водорода происходит примерно при температуре 15 миллионов градусов Целься. Нужно учитывать, что в этому процессу значительно помогает гравитация.

Чтобы добиться такого же процесса на Земле, температура должна быть значительно выше — примерно в семь раз. И нужно удерживать этот водородный суп достаточно долго, чтобы добыть энергию.

Если это удастся, плюшки будут достойными. В отличие от ядерного деления, — где излишек энергии появляется из распада больших атомов на меньшие, — ядерный синтез не дает радиоактивных отходов. Более того, от давления на изотопы водороды по большей части рождается (относительно) безобидный гелий.

Исследователи по всему миру экспериментируют с различными технологиями и методами в погоне за созданием достаточно высокой температуры для ядерного синтеза. EAST — лишь одие из подобных реакторов.

Один из самых успешных подходов — ввод плазмы в гигантский металлический бублик, и удержание этих заряженных частиц с помощью магнитных полей. Это позволяет поддерживать постоянный нагрев атомов, но требует особой физики.

Такие стеллараторы, как, например, немецкий Wendelstein 7-X, удерживают кольцо плазмы магнитными катушками. Контроль получается высокий, да вот только высоких температур достичь не удается.



Ранее в этом году Wendelstein 7-Xудалось нагреть гелий до температуры 40 миллионов градусов Цельсия. Это было большим шагом, но предстоял еще долгий путь.

А вот токамаки вроде китайского реактора EAST используют для контроля магнитные поля, создаваемые самой движущейся плазмой. Стабильность понижается, зато есть возможность повысить температуру.

В 2017 году в реакторе удалось удерживать плазму на протяжении 101.2 секунды. Теперь специалисты повысили температуру, чтобы добиться долгожданного синтеза и выделения энергии. Потребовалось немало экспериментов, чтобы вычислить подходящую плотность плазмы, и вот перед нами результат — облако заряженных частиц с электронами, нагретыми до более чем 100 миллионов градусов Цельсия!

Важная вершина преодолена, теперь ученые сфокусируются на других проблемах. В частности, на топливе.

Теоретически, водород намного проще найти, чем радиоактивные элементы. Но не любой водород подойдет — лучше всего использовать изотоп “тритий”. А он не так-то распространен, по крайней мере на Земле.

Но температуры мы добились, ура!

Сразу после возведения в 2006 году, реактор EAST получил прозвище “искусственное солнце”. Теперь он действительно его заслужил.



~ Читайте также Фрактальные треугольники из электронов





Следующее: Послание Аресибо: попытка установить контакт с пришельцами

Предыдущее: Фактический размер Марса



Поделиться!