Китайський токамак EAST встановив новий світовий рекорд за часом утримання плазми

На шляху до керованого термоядерного синтезу зроблений дуже важливий крок: вченим з Інституту фізики плазми при Академії наук КНР вдалося розігріти плазму в токамаці EAST, що знаходиться в місті Хефей на сході Піднебесної, до 70 млн градусів за Цельсієм і утримувати її в такому стані 1056 секунд. Минулий рекорд у 390 секунд був встановлений французькими вченими у 2003 році.

Відзначимо, що ядерний синтез у токамаці — це буквально відтворення космічних процесів у серці умовної зірки головної послідовності, де під впливом надмірного тиску і надвисоких температур відбувається злиття атомних ядер водню, внаслідок чого утворюється новий елемент — гелій, а також виділяються величезні обсяги енергії — настільки величезні, що їх вистачає на те, аби запалювати зірки. Не дивно, що вчені мріють взяти такий процес під контроль у земних умовах: в теорії, це дозволить забезпечити людство нескінченною та дешевою чистою енергією.

Існують різні технології відтворення процесу ядерного синтезу, і однією з них є токамак — тороїдальна камера з магнітними котушками. Її концепція була розроблена вченими ще на початку 1950-х років. Плазма в токамаці утримується штучним магнітним полем за допомогою електричного струму, оскільки ніякий матеріал не здатний витримати температури, що відбувається при термоядерному синтезі. Збереження довгострокової стабільності розігрітої до зоряних температур плазми є наразі головним завданням вчених, оскільки тільки так можна “приручити” процес термоядерного синтезу.

Раніше на токамаці EAST вже була досягнута і підтримувалась протягом 101 секунди температура в 120 млн градусів за Цельсієм (для прикладу, температура сонячного ядра – “всього” 15 млн градусів, але там значно вище тиск). І ось тепер нове досягнення: плазмовий заряд утримувався понад 15 хвилин.

Щоправда, вчені не перестають повторювати, що до по-справжньому керованого і головне — готово до практичного використання термоядерного синтезу ще дуже далеко, і поки що реактор споживає куди більше енергії, ніж здатний виробити. Проте, той факт, що китайським експериментаторам вдалося помітно збільшити час підтримки плазми, говорить про те, що стабільний термоядерний синтез крок за кроком з питання “якщо” перетворюється на питання “коли”.

“Стабільна робота плазми протягом 1056 секунд за температури, близької до 70 млн градусів за Цельсієм, заклала міцну наукову та експериментальну основу для будівництва термоядерного реактора [майбутнього]”, – відзначив Гун Сяньцзу, науковий співробітник Інституту фізики плазми при Академії наук КНР, який відповідав за останній на цей час експеримент в EAST.

Відео, присвячене попередньому досягненню токамака EAST, коли китайським вченим вдалося підтримувати температуру в 120 млн градусів за Цельсієм протягом 101 секунди, а також температуру в 160 млн градусів — протягом 20 секунд.