После долгого семилетнего эксперимента британский экспериментальный термоядерный реактор был успешно запущен и была извлечена первая плазма, сообщает kratko-news.com.
Объект под названием MAST Upgrade в Оксфордшире, Калхэм, является ключевым компонентом работающего термоядерного реактора.
Во время ядерного синтеза ядра двух или более легких элементов сливаются в более тяжелое ядро и выделяют энергию. Это явление происходит в самом сердце Солнца, и если мы сможем воспроизвести и поддерживать такие же реакции в достаточном масштабе на Земле, мы сможем извлекать чистую, практически безграничную энергию с низким содержанием углерода.
Успешное завершение MAST Upgrade и его первая активация — важный шаг на этом пути. Первоначальная установка MAST (Mega Amp Spherical Tokamak) работала с 1999 по 2013 год и находится в эксплуатации с тех пор, что делает его важным подтверждением концепции.
«Мы хотим, чтобы Великобритания стала мировым лидером в области термоядерной энергии и реализовала свой удивительный потенциал чистой энергии, которую можно использовать в течение сотен лет», — сказала Аманда Соллоуэй, министр науки Великобритании.
«Запуск MAST Upgrade является важной вехой в этом национальном эксперименте по термоядерному синтезу и дальнейшим шагом к цели строительства первой термоядерной электростанции в Великобритании к 2040 году».
Для термоядерного реактора требуется какое-то устройство, чтобы использовать преимущества реакций, протекающих в плазме. Токамаки — кольцевые устройства, использующие магнитные поля для улавливания плазмы, вызванной реакцией термоядерного синтеза, являются одними из ведущих решений этого типа устройств.
Конфигурация в форме пончика уже давно используется в токамаках, но новые устройства, такие как MAST Upgrade, являются примерами более совершенных сферических конструкций токамаков, которые, как ожидается, обеспечат множество преимуществ с точки зрения эффективности и производительности.
Модернизация MAST, управляемая центром Culham Fusion Energy Center (CCFE), входящим в Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA), также потребует всех этих преимуществ. Теперь, когда термоядерный эксперимент работает, в ближайшие несколько лет необходимо решить довольно серьезные проблемы. Прежде всего, это тепловыделения. Термоядерные реакторы генерируют невероятное количество тепла, которое может повредить компоненты реактора. Чтобы решить эту проблему, MAST Upgrade протестирует новый тип выхлопной системы, называемый дивертором Super-X, для снижения тепловой и энергетической нагрузки частиц плазмы.
Если выхлопная система будет успешной, она сможет уменьшить количество тепла в 10 раз по сравнению с тем, что было возможно в прошлом, что может быть достаточно, чтобы сделать термоядерные реакторы рентабельной технологией на электростанциях будущего.
Удивительно, но в термоядерных реакторах все просто потрясающе, и MAST Upgrade, несмотря на то, что это огромный проект, на создание которого ушло семь лет, — это лишь небольшая часть всей головоломки.
Этот объект действительно является прелюдией к еще большему проекту — Sferical Tokamak for Energy Production (STEP), первого прототипа термоядерной электростанции в Великобритании, который будет завершен к 2040 году.
Между тем, то, что исследователи смогут узнать из MAST Upgrade, будет передано команде крупнейшего в мире термоядерного эксперимента (ITER).
ИТЭР в настоящее время собирается на юге Франции. Участвуют тысячи ученых из более чем 30 стран мира. Проект планировался в течение многих лет и примерно на пять лет отстает от графика, но как только проект будет завершен (по оценкам, стоимостью около 65 миллиардов долларов), ИТЭР сможет показать, что энергию термоядерного синтеза можно обуздать руками человека.
