Устойчивое "искусственное солнце" планируют создать к 2026 году
Ученым удалось сделать значительный шаг к овладению устойчивым ядерным синтезом. В этом помогла модернизация корейского "искусственного солнца" (KSTAR), которое выдерживает температуру в шесть раз выше, чем в центре Солнца.
Модернизацию проводят в рамках крупнейшего в мире термоядерного проекта ITER, в нем задействованы 35 стран. При ядерном синтезе выработка энергии идет через объединение двух атомов в один более крупный. Примерно такие процессы идут и на Солнце.
Традиционно в энергетике сейчас используется алгоритм деления ядер. При термоядерном синтезе, в отличие от этого способа, не образуются радиоактивные отходы, а энергии на выходе производится в три-четыре раза больше. Ядерный синтез осуществляется с использованием лазеров и путем магнитного удержания.
На алгоритме магнитного удержания работают токамаки — камеры магнитного удержания, по форме напоминающие пончики. В них используют мощные магниты, чтобы удержать очень горячую плазму.
Для осуществления термоядерного синтеза на Земле необходима температура в шесть раз больше, чем в центре Солнца. KSTAR (Korean Superconducting Tokamak Advanced Research) работает как раз по технологии магнитного сдерживания.
Базовым компонентом такого реактора является дивертор, находящийся в прямом контакте с плазмой. Его основная функция — отводить продукты реакции, поддерживать условия стабильности термоядерной реакции.
На KSTAR сначала установили углеродный дивертор, но теперь он заменен на вольфрамовый. Этот металл обладает высокой температурой плавления, выдерживая экстремальные температуры термоядерной плазмы. При этом минимизируется потеря энергии плазмы, а термоядерная реакция длится дольше.
На данный момент инженеры могут эксплуатировать конструкцию в течение 30 секунд при температуре 100 миллионов градусов Цельсия. Но они уже ставят амбициозную цель — достичь к исходу 2026 года 300 секунд.
Крупнейший токамак в мире по проекту ITER строится во Франции. Первую плазму планируют получить на нем в 2025 году, а масштабные операции начнутся в 2035-м.
Обсудим?
Смотрите также:
