Вченим із Південної Кореї вдалося підтримувати плазмовий газ при температурі 100 мільйонів Кельвінів протягом 20 секунд без значних нестабільностей. Це вважається значним кроком вперед у пошуках стійкої реакції ядерного синтезу, повідомляє The Register.

Ядерний синтез — це процес, під час якого два, або більше, атомні ядра об’єднуються, формуючи важче ядро, вивільняючи великі обсяги енергії. Попри прогрес у цій галузі, стійкий реактор, який виробляє більше енергії, ніж споживає, все ще залишається в майбутньому. Одним із бар’єрів було збереження стабільності та температури плазми – четвертого стану речовини, що складається з незв’язаних іонів або заряджених атомів.

Корейські передові дослідження надпровідного токамака, або KSTAR, працюють з використанням водневої плазми, обмеженої магнітним полем. Втім, дослідники поки що не змогли досягти стабільної роботи термоядерного синтезу, яка вимагає високої температури понад 100 мільйонів Кельвінів і достатнього контролю нестабільності для забезпечення стабільної роботи в порядку десятків секунд. Тепер дослідники закладу повідомляють, що вони подолали поріг. 

«Ми повідомляємо про експерименти на пристрої Korea Superconducting Tokamak Advanced Research, який створює режим плазмового термоядерного синтезу, що задовольняє більшість вищезазначених вимог», — йдеться в дослідницькій статті, опублікованій в Nature.

«Низька щільність плазми в поєднанні з помірною вхідною потужністю для роботи є ключем до встановлення цього режиму шляхом збереження високої частки швидких іонів. Цей режим рідко піддається порушенням і його можна надійно підтримувати навіть без складного контролю, таким чином, він являє собою багатообіцяючий шлях до комерційних реакторів термоядерного синтезу», – сказали автори.

Цього року відбулися й інші прориви на шляху до стійкої реакції термоядерного синтезу. У січні дослідники з Національного комплексу лазерних термоядерних реакцій (NIF) Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса в Каліфорнії описали, як вони досягли палаючої плазми — де тепло від злиття ядер стає основним джерелом нагрівання палива — в ході чотирьох експериментів, кожен з яких виробив понад 100 кілоджоулів енергії. Результат ознаменував важливий крок до ядерного синтезу, але це не справжнє займання, коли самопідтримувана реакція виробляє більше енергії, ніж витрачається.

У лютому вчені та інженери, які керують установкою Joint European Torus (JET) в Оксфорді, оголосили про рекордні 59 мегаджоулів теплової енергії від термоядерного синтезу, що більш ніж удвічі перевищує попередній рекорд, досягнутий JET. Проте деякі експерти залишаються неоднозначними щодо перспектив комерціалізації ядерного синтезу як джерела енергії в найближчі два-три десятиліття.