28 января 2025 года команда ученых, работающая над экспериментальным усовершенствованным сверхпроводящим токамаком (EAST) в Китае, достигла значительного прорыва в области термоядерного синтеза, установив новый рекорд — работа реактора составила 1066 секунд (почти 18 минут). Это знаменательное событие стало новым шагом в попытках создать «искусственное солнце» на Земле.
О проекте EAST
Институт физики плазмы (ASIPP) и Хэфэйский институт физических наук (HFIPS), входящие в состав Китайской академии наук, отвечают за развитие EAST. Запущенный в эксплуатацию в 2006 году, этот термоядерный реактор стал одним из нескольких проектов, направленных на исследование возможности получения практически неограниченного объема чистой энергии, аналогичной той, что вырабатывает наше Солнце.
Моделирование условий, необходимых для термоядерного синтеза в лаборатории, является задачей с высокой степенью сложности, и поэтому каждый новый рекорд имеет критическое значение. Успешное поддержание стабильности сверхгорячей плазмы в течение длительного времени крайне важно для реализации данной технологии, и новый рекорд в 1066 секунд значительно опередил предыдущий показатель в 403 секунды для таких плазменных условий.
Принципы работы и достижения EAST
Термоядерный синтез основывается на свойстве атомов водорода выполнять объединение под высокой температурой и давлением, что высвобождает огромное количество энергии. Для достижения необходимых условий используются плазма и магнитные поля. EAST использует высокую степень удержания плазмы, что позволяет достичь эффективного контроля над газом, необходимым для синтеза.
В частности, для достижения нового рекорда команда EAST удвоила мощность своей системы отопления. В результате она способна достигать показателей, эквивалентных 140 000 микроволновым печам, работающим одновременно. Эти достижения позволили значительно повысить температуру и стабильность плазмы в ядре устройства, что является ключевым аспектом успеха термоядерного синтеза.
Физик-ядерщик Сун Юньтао из Института физики плазмы отметил, что для создания термоядерного реактора, который мог бы производить электроэнергию на долгосрочной основе, необходимо достигнуть самоподдерживающейся циркуляции плазмы, что требует стабильно высокой эффективности в течение тысяч секунд.
Дальнейшие шаги в термоядерной физике
Создание полностью функционирующего термоядерного реактора, который сможет подключаться к электросетям, все еще остается сложной задачей. Тем не менее, каждый шаг вперёд в этой технологии вселяет надежду на то, что однажды термоядерный синтез может стать жизнеспособным источником энергии.
Работы над Международным термоядерным экспериментальным реактором (ИТЭР) на юге Франции уже ведутся. ИТЭР обещает стать крупнейшим термоядерным реактором на сегодняшний день, который должен иметь возможность установить еще больше рекордов и продвинуть исследования в области термоядерного синтеза на новый уровень.
Заключение
Достижения EAST подчеркивают важность международного сотрудничества в области исследования термоядерного синтеза и необходимость постоянных инноваций для достижения нашей цели — создания безопасного и устойчивого источника чистой энергии. Успехи, достигнутые китайскими учеными, дают надежду на реализацию этого амбициозного проекта, который в будущем может изменить наши представления о том, как мы получаем и используем энергию на планете.
