
Китайское «искусственное Солнце» установило рекорд: горячая плазма удерживалась в рабочем состоянии в течение 17 с половиной минут. Как достижение физиков-ядерщиков приближает человечество к появлению практически неисчерпаемого источника энергии — в материале РИА Новости.
Маленькое Солнце
Если в реакторе АЭС происходит распад атомов, то в термоядерных установках — синтез. То же самое — внутри Солнца: протоны водорода сливаются, выделяя гелий. Возникают свет и тепло, которые достигают в том числе нашей планеты. Этот самоподдерживающийся процесс продолжается миллиарды лет. Если его воспроизвести, можно получить почти безлимитную энергию, причем более безопасную, чем в ядерных установках. Но есть несколько препятствий.
Поскольку гравитацию звезды в земных условиях повторить нельзя, вещество нужно либо сильно сжать, либо нагреть до температур, многократно превышающих солнечные. Однако столь горячая плазма расплавила бы любой материал, из которого можно построить реактор.Тогда в Советском Союзе придумали токамак — тороидальную (в форме бублика) камеру с магнитными катушками. Плазма в ней удерживается от соприкосновения со стенками с помощью магнитного поля. Самый большой токамак — Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР) — всем миром строят на юге Франции.
140 тысяч микроволновок
Одна из главных задач физиков-ядерщиков сегодня — достичь так называемого термоядерного зажигания. То есть сделать так, чтобы энергия, затрачиваемая на нагревание изотопов водорода, была меньше той, что выделяется при их синтезе. Когда зажигание произойдет, начнется горение, а вместе с ним и самоподдерживающийся процесс внутри «маленького Солнца».
Ожидается, что именно в ИТЭР удастся достичь зажигания и затем продемонстрировать коммерческую пригодность термоядерной энергетики, удерживая сверхгорячую плазму достаточно долгое время.
Мегастройка пока далека от завершения, а после него выход на полную мощность займет годы. Тем временем на других подобных устройствах — пусть не столь масштабных, но уже работающих — проводят аналогичные эксперименты. Одна из задач — отработать технологии, которые будут применены в ИТЭР. На днях китайские физики-ядерщики отчитались о важном достижении на этом пути.В свою очередь, заместитель директора Проектного центра ИТЭР («Росатом») Леонид Химченко объясняет, какие системы позволяет проверить продолжительная работа плазмы.
«Здесь наибольшую неопределенность вносит поведение материала первой стенки и дивертора (компоненты системы, которые защищают конструкцию от тепловых потоков). Так что это фундаментальное достижение для проекта ИТЭР и мировых термоядерных исследований», — говорит он.
Гаспарян отмечает: хотя до коммерческого использования пока далеко, показатели, достигнутые на китайском токамаке, безусловно, вселяют оптимизм.
Без России никак
Отметим, что Россия также принимает активное участие в строительстве ИТЭР, несмотря на сложную геополитическую обстановку. Страна взяла на себя обязательство изготовить 9,1 процента установки, или 25 систем. Несколько из них уже готовы — в 2022-м во Францию из Петербурга отправилась катушка полоидального поля.
«Россия продолжает уверенно и своевременно выполнять все обязательства. В первую очередь это разработка, изготовление и поставка высокотехнологичного оборудования организациями и предприятиями «Росатома», Российской академией наук, Курчатовским институтом, десятками крупнейших предприятий по всей стране», — рассказывает Химченко.По его словам, работать в нынешних условиях стало сложнее. «Но мы справляемся, находим решения, — говорит он. — Международная ситуация меняется, а цель остается неизменной: дать человечеству безопасный, экологичный источник энергии с фактически неисчерпаемой топливной базой».
Отметим, что другой международный научный мегапроект — ЦЕРН — разорвал официальные связи с Москвой. Возможно, ИТЭР, строительство которого и так отстает от графика, просто не может себе позволить такую принципиальность: без России, как и без других важных стран, «искусственное Солнце» создать невозможно.
Обсуждение