Термоядерный стелларатор Wendelstein 7-X успешно произвел водородную плазму - «Технологии»

Немецкие ученые запустили торообразный термоядерный реактор, который позволяет разогреть водород до температуры, при которой он становится плазмой. Испытательный запуск прошел удачно, однако сама реакция длилась всего доли секунды. Тем не менее, первые успехи проекта стелларатора "Wendelstein 7-X" значительно приближают человечество к перспективе широкого использования ядерного синтеза, являющегося потенциальным источником чистой и дешевой энергии, в основе которой природные процессы, проистекающие в самом Солнце.

На мероприятии по запуску стелларатора Wendelstein 7-X (или W7-X), которое проходило в Институте Макса Планка, присутствовала канцлер Германии Ангела Меркель, которая с позволения физиков и дала символичный старт экспериментального термоядерного реактора. Данная экспериментальная установка, строительство которой обошлось в 400 миллионов евро, будет использоваться физиками для исследования технических особенностей и возможностей будущего полноценного термоядерного реактора.

В отличие от процесса расщепления атомов, в котором ядра разбиваются на более мелкие частицы, в процессе термоядерного синтеза из двух более легких ядер создаются более тяжелые ядра. При производстве сложных ядер из более простых вырабатывается огромный объем энергии, который, как считают физики, можно использовать в качестве источника очень доступной чистой энергии.

До того момента, как мы получим технологию массового производства термоядерной энергии может пройти не одно десятилетие, однако сторонники этого направления полагают, что в будущем такая энергия сможет заменить ископаемые виды топлива и обычные ядерные реакторы, где используется процесс расщепления атомов. В отличие от последних, которые производят огромный объем радиоактивных отходов, побочные продукты работы термоядерных реакторов рассматриваются учеными как более безопасные.

По теме: Генератор Росси E-CAT: неужели эра углеводородов действительно прошла?

Следует отметить, что первый запуск экспериментального стелларатора физики Германии провели в прошлом декабре. Тогда была получена первая порция гелиевой плазмы. В рамках нынешнего эксперимента ученые использовали микроволновый импульс мощностью 2 МВт для нагрева водорода и дальнейшего его превращения в водородную плазму малой плотности.

Интересно, что немногим позднее китайские ученые добились не менее впечатляющих результатов, далеко продвинувшись по сравнению с физиками из Германии. Китайцы смогли нагреть плазму до температуры в примерно 50 млн градусов, и продержали плазму в стабильном состоянии 102 секунды.

Эксперимент был проведен в термоядерном реакторе, установленном в Институте физических наук в городе Хэфэй (Hefei), столице провинции Цзянсу.

В отличие от немцев, китайцы работают с реактором типа токамак, их система получила название Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST). Как уже говорилось выше, достигнутая температура плазмы — 50 млн градусов, в то время, как температура в центре Солнца, по оценкам специалистов, составляет примерно 15 млн градусов. До 50 млн градусов доходит и температура в центре термоядерного взрыва средней мощности.

По теме: EmDrive: все что вам нужно знать о таинственном двигателе на электромагнитной тяге

Стоит отметить, что исследователи из Японии и Европы могут также нагревать плазму до 50 млн градусов в своих реакторах. Но речь о сколько-нибудь продолжительном сохранении плазмы в стабильном состоянии не идет — специалисты просто боятся, что реактор может не выдержать таких температур.

Справка: Стелларатор — тип реактора для осуществления управляемого термоядерного синтеза. Название происходит от лат. stella — звезда, что указывает на схожесть процессов, происходящих в стеллараторе и внутри звёзд. Представляет собой замкнутую магнитную ловушку для удержания высокотемпературной плазмы. Изобретён Л. Спитцером в 1950 году.

Токамак (тороидальная камера с магнитными катушками) — тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза. Ток в плазме обеспечивает разогрев плазмы и удержание равновесия плазменного шнура в вакуумной камере. Этим токамак, в частности, отличается от стелларатора, являющегося одной из альтернативных схем удержания, в котором и тороидальное, и полоидальное поля создаются с помощью внешних магнитных катушек.

По материалам geektimes.ru, hi-news.ru