Китайський “штучний сон” наблизився до безмежної чистої енергії, подолавши ключовий бар’єр термоядерного синтезу

Китайський "штучний сон" наблизився до безмежної чистої енергії, подолавши ключовий бар'єр термоядерного синтезу 2

Реактор ядерного синтезу Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) 15 січня 2025 року в Китаї.

Однак, технологія термоядерного синтезу розвивається вже понад 70 років і досі залишається експериментальною. Реактори, як правило, споживають більше енергії, ніж виробляють. Тим часом кліматологи закликають до негайного скорочення викидів парникових газів, оскільки наслідки зміни клімату вже відчуваються по всьому світу. Тому термоядерний синтез навряд чи стане практичним рішенням поточної кліматичної кризи, але може забезпечити енергією наш світ у майбутньому.

Китайський EAST – це реактор магнітного утримання, або токамак, розроблений для тривалого безперервного горіння плазми. Реактор нагріває плазму і утримує її всередині тороїдальної камери за допомогою потужних магнітних полів. Токамаки ще не досягли термоядерного запалювання, тобто точки, коли процес синтезу стає самопідтримуваним, але EAST постійно збільшує час підтримки стабільного, щільно замкненого контуру плазми.

Щоб подолати ліміт Грінвальда, вчені EAST ретельно контролювали взаємодію плазми зі стінками реактора, регулюючи два ключові параметри під час запуску: початковий тиск паливного газу та електронний циклотронний резонансний нагрів, тобто частоту, з якою електрони в плазмі поглинали мікрохвилі. Це дозволило утримувати плазму стабільною при екстремальних щільностях, що перевищують ліміт Грінвальда в 1,3–1,65 рази – значно вище, ніж звичайний робочий діапазон токамака (0,8–1), згідно з дослідженням.

Однак, прорив EAST дозволив дослідникам вперше нагріти плазму до раніше теоретизованого стану, який називається “режимом без обмеження щільності” (“density-free regime”), де плазма залишалася стабільною зі збільшенням щільності. Дослідження базується на теорії плазменно-стінної самоорганізації (PWSO), яка припускає, що такий режим може бути досягнутий, коли взаємодія між плазмою та стінками реактора перебуває в ретельно збалансованому стані.

Прогрес, досягнутий на EAST та в США, буде врахований при розробці нових реакторів. Китай і США є учасниками програми Міжнародного термоядерного експериментального реактора (ITER), яка об’єднує десятки країн для будівництва найбільшого у світі токамака у Франції. ITER буде ще одним експериментальним реактором, призначеним для створення стійкого термоядерного синтезу в дослідницьких цілях, але може прокласти шлях до майбутніх термоядерних електростанцій. Очікується, що реактор ITER розпочне повномасштабні термоядерні реакції у 2039 році.

No votes yet.
Please wait...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *