В пятницу, 28 мая, на токамаке EAST был проведен эксперимент, имеющий большое значение для развития мировой термоядерной энергетики. Плазма в «китайском рукотворном солнце» была нагрета до температуры, превышающей температуру ядра Солнца почти в семь раз, и удерживалась в течение более чем полутора минут.
Как пишет официальное китайское новостное агентство Синьхуа, максимальная электронная температура (средняя энергия электронов) плазмы достигла 160 миллионов градусов Цельсия. Такие параметры жгута ионизированного газа токамак удерживал 20 секунд. А при 120 миллионах градусов установка проработала 101 секунду.
Китайский экспериментальный термоядерный реактор EAST превзошел предыдущий рекорд длительности более чем в пять раз. Напомним, его установили корейские физики на токамаке KSTAR: они смогли удержать плазму температурой в 100 миллионов градусов на протяжении 20 секунд.
Сотрудникам Института физики плазмы Китайской академии наук удалось достичь выдающихся результатов ( ASIPP). Подробности своего достижения они, по всей видимости, сообщат в рецензируемом журнале, однако на данный момент поделились информацией в формате пресс-релиза. Поэтому детали пока остаются неизвестными. Известно лишь, что год непрерывной работы был потрачен на подготовку к эксперименту. В конструкцию токамака EAST, внесенные изменения, разработанные специалистами, расположенного в городском округе Хэфей, способствовали повышению стабильности плазмы.
Экспериментальный токамак с передовыми сверхпроводящими технологиями, разработанный в Китае EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) — значимый аспект международного сотрудничества в рамках разработки экспериментального термоядерного реактора ( ITER). Он является одной из немногих в мире установок подобного типа, оснащенных полностью сверхпроводящей магнитной системой, разработанной на базе ниобий-титановых проводников EAST ведутся исследования как можно более долгого удержания высокотемпературной плазмы для технологий термоядерного синтеза.
Вакуумная камера EAST изнутри полностью облицована металлическими плитками. Ее малый радиус — 40 сантиметров, а большой — 1,7 метра. Внизу камеры установили вольфрамовый дивертор, охлаждаемый водой. Максимальная интенсивность тороидального магнитного поля установки достигает 3,5 тесла. Для сравнения: магнитное поле Земли колеблется между 25-65 микротесла, а установки для МРТ — 0,5-1,5 тесла (существуют экспериментальные приборы мощностью до 10,5 тесла). Во время рекордного эксперимента сила тока в плазме превысила 500 килоампер.
Этот токамак создан на основе установки H-7, разработанной китайскими физиками в 1990-х годах при содействии российских специалистов. Это свидетельствует о значительном развитии технологий в Китае: на сегодняшний день EAST — является одним из наиболее передовых и в значительной степени уникальных реакторов своего типа в мире. Информация, полученная в ходе последнего эксперимента, потенциально может сыграть важную роль в обеспечении его функционирования ITER.
Даже несмотря на значительные успехи, достигнутые китайскими физиками и их международными партнерами, поддержание температуры в 120 миллионов градусов на протяжении полутора минут, вероятно, окажется недостаточным для работы промышленных термоядерных реакторов ITER, сборка которого наконец-то началась прошлым летом, планируют «зажечь» плазму на 150 миллионов кельвинов и удерживать не менее 400 секунд. А это тоже экспериментальная установка — первый прототип энергетически эффективного реактора создадут только к середине XXI века. Остается завидовать Солнцу, в недрах которого благодаря уникальным условиям (в том числе колоссальному давлению) термоядерные реакции прекрасно протекают при «всего» 12-14 миллионах градусов.