Термоядерный реактор установил рекорд, проработав 20 секунд

Большинство методов, которые мы в настоящее время используем для производства электроэнергии, имеют существенные недостатки, такие как загрязнение или ограниченная доступность. Теоретически надежная термоядерная энергия может все это изменить. Используя силу солнца, мы могли безопасно производить больше энергии, чем когда-либо прежде. Проблема, однако, в том, что выработка термоядерной энергии пока не работает. Команда из Южной Кореи только что сделала крупный шаг вперед - устройство Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) недавно проработало 20 секунд. Это может показаться не впечатляющим, но это вдвое больше предыдущего рекорда.

Солнце и другие звезды производят энергию посредством ядерного синтеза - процесс слипания двух атомов водорода (а позже и более тяжелых атомов) дает огромную энергию, а побочные продукты совершенно безопасны, в отличие от остатков ядерного деления и сгорания. Однако плавление происходит только при чрезвычайно высоких температурах и давлениях. Это не самоподдерживающаяся цепная реакция, подобная делению.

KSTAR - один из самых современных реакторов типа Токамак в мире. Эти устройства используют мощные магнитные поля для придания перегретой плазме формы тора (кольца). В настоящее время наша способность поддерживать реакции искусственного синтеза таким образом крайне ограничена. Лучшие экспериментальные реакторы, такие как KSTAR, могут поддерживать активную перегретую плазму только в течение нескольких секунд. Однако количество секунд, наконец, увеличивается.

KSTAR недавно поддерживал температуру термоядерной плазмы на уровне 180 миллионов градусов по Фаренгейту в течение 20 секунд. Предыдущий рекорд этого устройства составлял всего восемь секунд в 2019 году, а мировой рекорд до этого эксперимента составлял всего 10 секунд при температуре 100 миллионов градусов или выше. Чем дольше плазма остается активной в реакторе, тем больше вероятность того, что атомы будут синтезированы и произведут полезное количество энергии. Это цель, но современные термоядерные реакторы, такие как KSTAR, потребляют больше энергии, чем производят. Рекордсменом на этой арене является Joint European Torus (JET), который может производить 16 МВт мощности из 24 МВт входной мощности.

Команда говорит, что улучшенная производительность внутреннего транспортного барьера (ITB) была ключом к этому последнему улучшению. ITB уменьшает движение ионов внутри плазмы, что приводит к улучшению удержания плазмы и ее стабильности. Таким образом, реактор KSTAR смог побить предыдущий рекорд.

Мы все еще далеки от того, чтобы сделать термоядерный синтез жизнеспособным источником энергии. На данный момент команда KSTAR надеется и дальше повышать стабильность своего реактора, в конечном итоге увеличивая его до 300 секунд непрерывной работы к 2025 году.

Читать далее

Китайский термоядерный реактор получает 6 раз больше тепла, чем солнце

Команда, эксплуатирующая Экспериментальный сверхпроводящий токамак (ВОСТОК), смогла нагреть внутреннюю плазму реактора до 100 миллионов градусов Цельсия (212 миллионов Фаренгейта).

Флот только что запатентовал компактный термоядерный реактор, но срабо

ВМС только что запатентовали крупный потенциальный прорыв в области компактных термоядерных реакторов, но в патенте слишком много претензий и не хватает особенностей реализации.