Токамак KSTAR

Группа исследователей из Сеульского национального университета, Принстона и Колумбийского университета сделали большой шаг вперед в создании устойчивых термоядерных реакций. Над этой проблемой бьется уже не одно поколение физиков-ядерщиков.

В популярных изданиях подобные проекты называются «искусственное солнце». Основная мысль состоит в том, чтобы «скопировать» принцип работы нашей звезды для контролируемого получения энергии и, соответственно, выработки электричества.

Этот вид ядерного синтеза является наиболее привлекательной альтернативой углеродозависимым источникам энергии. Его преимуществом является безграничность по мощности и времени. Также термоядерные реакторы более экологичны, имеют низкий уровень выбросов парниковых газов и не имеют высокоактивных радиоактивных отходов. Но проблема в том, что получение энергии пока еще не удается стабилизировать в достаточной степени.

Корейские ученые в 2007 году построили устройство в KSTAR - Корейском центре перспективных исследований сверхпроводящих токамаков (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research). Токамак — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы. Его миссия заключается в создании необходимого состояния, при котором возможно прогнозируемое управление термоядерным синтезом. 

Прошло много лет и было сделано множество экспериментов. И вот в сентябре 2022 года ученые отчитались о том, что им удалось осуществить термоядерный синтез на температурах более 100 миллионв кельвинов и генерировать плазму на протяжении 20 секунд без нестабильностей. Другие команды исследователей либо генерировали аналогичные температуры, либо поддерживали стабильность реакции в течение аналогичного периода времени, но это первый случай, когда и то, и другое было достигнуто в одном эксперименте.

Использованный учеными метод редко подвергается сбоям и может надежно поддерживаться даже без сложного контроля, и, таким образом, представляет собой многообещающий путь к коммерческим термоядерным реакторам. 

Китай также активно занимается исследованиями «искусственного солнца». Но пока их рекорд, полученный на HL-2M Tokamak, ограничен 10 секундами стабилизации плазмы.

Источники: Журнал Nature, Портал Phys.org, ТГ канал Интересная Корея, KBS, ScienceAlert