Во Франции был сделан большой шаг вперед в исследованиях термоядерной энергии — области, которая может произвести революцию в производстве чистой, устойчивой энергии. На реакторе WEST Tokamak, находящемся в ведении Французской комиссии по атомной энергии и альтернативным источникам энергии (CEA), группе исследователей удалось поддерживать плазменную реакцию более 22 минут, побив при этом мировой рекорд.
Крупное технологическое достижение
В токамаке WEST, расположенном во Франции, время работы плазмы составило 1 337 секунд, что на 25 % больше предыдущего рекорда, принадлежавшего Китаю (1 066 секунд). Этот технологический прорыв представляет собой настоящий скачок вперед в области управления плазмой, ключевого элемента в развитии ядерного синтеза. CEA подчеркивает, что этот успех демонстрирует растущую зрелость исследований этого состояния материи и открывает путь для будущих достижений в реакторах, таких как ITER, Международный термоядерный экспериментальный реактор.
Цель исследователей — стабилизировать внутренне нестабильную плазму, обеспечив при этом, чтобы компоненты реактора, контактирующие с ней, могли выдерживать интенсивное излучение без повреждений. Это достижение является важным шагом на пути к более длительным периодам удержания, необходимым для получения значительного количества энергии термоядерного синтеза.
Проблемы ядерного синтеза
Ядерный синтез, который заключается в слиянии ядер водорода при экстремальных температурах и давлении с выделением энергии, является потенциально неограниченным и чистым источником энергии. В отличие от деления ядер, используемого в традиционных реакторах, термоядерный синтез не производит долгоживущих радиоактивных отходов и использует мало топлива, что делает его особенно привлекательным для энергетического будущего планеты.
Однако технологические проблемы весьма значительны. Одна из главных трудностей — поддержание горячей, плотной плазмы в течение длительного времени и сохранение ее стабильности. Именно здесь на помощь приходит токамак — тороидальная установка, в которой для поддержания плазмы используются мощные магнитные поля. Исследователи из CEA при поддержке международной команды неустанно работают над преодолением этих трудностей и достижением все более длительных периодов существования плазмы.
Вклад в ИТЭР и глобальный термоядерный синтез
Реактор WEST — это не изолированная установка, а часть более широких международных усилий по освоению термоядерной энергии. Наряду с такими установками, как JT-60SA в Японии, EAST в Китае, KSTAR в Южной Корее и бывшая Объединенная европейская торовая установка (JET) в Великобритании, CEA продвигает исследования в направлении разработки реакторов, способных производить термоядерную энергию в промышленных масштабах.
WEST играет особенно важную роль в подготовке ИТЭР, флагманского проекта по ядерному синтезу, который будет построен в Кадараше, Франция. ИТЭР призван продемонстрировать осуществимость крупномасштабного термоядерного синтеза и в ближайшие десятилетия может стать революционным источником энергии.
Проблемы, которые еще предстоит преодолеть
Несмотря на достигнутый прогресс, крупномасштабный ядерный синтез по-прежнему сталкивается с серьезными техническими, экономическими и инфраструктурными препятствиями. Требования к инфраструктуре, сложность технологий, которые необходимо разработать, и высокая стоимость строительства и обслуживания реакторов означают, что термоядерный синтез вряд ли станет немедленным решением глобального энергетического кризиса. Однако такие проекты, как ITER и WEST, которые опираются на растущий опыт в области магнитного удержания и управления плазмой, являются важнейшими шагами на пути к устойчивой термоядерной энергетике.
Читайте все последние новости технологии на New-Science.ru