Корейский термоядерный реактор установил мировой рекорд
Эпоха коммерческих термоядерных реакторов стала ближе. Физики из Южной Кореи, работающие с реактором KSTAR, поставили важный мировой рекорд: они удерживали плазму с температурой ионов выше 100 миллионов градусов в течение 20 секунд.
KSTAR, вступивший в строй в 2008 году, относится к типу токамаков. Реактор представляет собой тор ("бублик"). Внутри него создаётся горячая плазма, в которой происходят термоядерные реакции. Эта плазма удерживается от соприкосновения со стенками реактора с помощью мощных магнитных полей.
Поясним, что плазма образуется, когда от атомов газа отрываются электроны. Она состоит из оторванных электронов и из ионов, то есть атомов, недосчитавшихся одного или нескольких электронов. Электроны и ионы имеют различную температуру, так как вторые намного тяжелее первых.
Чтобы термоядерные реакции шли эффективно, необходимо, чтобы как электроны, так и ионы достигли очень высокой температуры и сохраняли её достаточно долго. Это непростая задача.
Не так давно физики научились получать и удерживать в токамаках плазму с температурой электронов в 100 миллионов градусов. Однако разогреть до такого состояния ионы и удерживать столь горячую плазму магнитным полем намного тяжелее. Ещё никогда такая температура ионов не поддерживалась в реакторе в течение хотя бы десяти секунд.
Корейские исследователи стали первыми, кто преодолел эту психологическую отметку. Более того, они взяли барьер в 20 секунд.
Для сравнения: в 2008 году, когда KSTAR был запущен, время удержания составило лишь 1,5 секунды. В 2019 году – уже 8 секунд. К 2025 году команда проекта надеется достичь рубежа в 300 секунд.
Напомним, что температура в центре Солнца составляет всего 15 миллионов градусов. Но поскольку рукотворные реакторы гораздо меньше звезды, для протекания реакций нужна куда более горячая плазма.
Отметим, что эксперименты в области термоядерного синтеза идут с 1950-х годов. Создать реактор, который выделяет больше энергии, чем потребляет, оказалось очень сложной задачей.
Однако игра стоит свеч. Коммерческие термоядерные реакторы могут обеспечить человечество очень дешёвой энергией в практически неограниченном количестве. При этом они не создадут никаких опасных отходов.
К слову, ранее Вести.Ru писали о запуске китайского термоядерного реактора.