Физики из Франции установили новый рекорд в термоядерном реакторе WEST. Ученые смогли удерживать горячую плазму в стабильном состоянии более 22 минут, что на 25% превышает достижения китайских коллег. Это значительный шаг вперед на пути к получению чистой и безграничной термоядерной энергии, сообщает Interesting Engineering.
Термоядерная энергия – это процесс, который поддерживает жизнь нашего Солнца и других звезд. Она образуется в результате термоядерного синтеза, то есть слияния атомов водорода в их ядрах. На протяжении нескольких десятилетий ученые пытаются добиться того, чтобы в экспериментальных термоядерных реакторах можно было получать больше энергии при запуске термоядерного синтеза, чем было затрачено на сам процесс.
Эксперименты проводятся в реакторах типа токамак, имеющих форму тора. Их часто называют "искусственным Солнцем", так как в них проводятся эксперименты по термоядерному синтезу. Хотя сам термоядерный синтез, при котором используются изотопы водорода, не так сложен в создании, гораздо сложнее достичь других условий.
Сложность заключается в том, что физики должны создать оптимальные условия, при которых реакция термоядерного синтеза будет самоподдерживающейся, тем самым обеспечивая выход большего количества энергии, чем затрачено на запуск синтеза.
Это требует нагрева плазмы внутри термоядерного реактора до температуры 100 – 150 миллионов градусов Цельсия, создания давления от 5 до 10 атмосфер в точке реакции и поддержания горячей плазмы в стабильном состоянии как минимум в течение 10 секунд.
В токамаке WEST, плазма удерживается с помощью мощных магнитов в тороидальной камере, создающих сильные магнитные поля, что позволяет запустить реакцию термоядерного синтеза в водородной плазме.
По словам ученых, главная цель сейчас заключается не только в длительном удержании плазмы в стабильном состоянии, но и в умении управлять плазмой так, чтобы она не повреждала стенки реактора и другие его компоненты.
Ученые планируют побить свой собственный рекорд в ближайшем будущем и достичь стабильного удержания плазмы в течение нескольких часов.
Информация, полученная в ходе таких экспериментов, станет основой для создания будущих термоядерных электростанций, которые смогут обеспечить человечество безграничной и чистой энергией на многие столетия вперед. Однако пока никто не может точно сказать, когда ученые смогут начать получать термоядерную энергию в больших масштабах. Считается, что это может стать возможным в течение следующих 30 лет.