Объединенный европейский токамак (JET), реактор ядерного синтеза типа токамак, установил мировой рекорд по выработке энергии — 69 мегаджоулей за пять секунд. Британский экспериментальный реактор является значительным шагом в освоении данной технологии и открывает путь к созданию более крупных прототипов реакторов, включая ITER (Франция) и STEP (Великобритания).
Ядерный синтез, энергетический процесс, лежащий в основе звезд, может стать чистым и богатым источником энергии для решения мировых энергетических проблем. Недавно Объединенный европейский торус (JET), крупнейший существующий реактор токамак, расположенный в Калхэмском центре термоядерной энергии в Оксфордшире (Англия), установил новый рекорд по производству термоядерной энергии.
В течение 5 секунд было получено высокое количество термоядерной энергии, что позволило установить революционный рекорд в 69 мегаджоулей при использовании всего 0,2 миллиграмма топлива, сообщает пресс-релиз JET. Эта разработка, ставшая результатом международного сотрудничества с участием сотен ученых и инженеров, подчеркивает растущее значение термоядерного синтеза как потенциальной альтернативы ископаемому топливу. Результаты, задокументированные в рамках проекта EUROfusion, вносят непосредственный вклад в развитие реактора ITER во Франции, который должен стать следующим важным шагом на пути к использованию термоядерного синтеза для крупномасштабного устойчивого производства энергии. Британский проект STEP также должен получить прямую выгоду от достижений JET.
Обнадеживающий результат
Объединенный европейский токамак (JET) — новаторская установка для изучения ядерного синтеза. С 1983 года JET играет важную роль в исследовании возможностей использования синтеза как источника энергии. Благодаря конструкции в форме пончика камера магнитного удержания позволяет поддерживать плазму при экстремальных температурах, что необходимо для слияния атомных ядер. Магнитное ограничение — это инструмент управления плазмой, высокоэнергетическим состоянием материи, где электроны отделены от ядер, что делает возможными термоядерные реакции.
Рекордным стало достижение JET: за пять секунд выработка 69 мегаджоулей энергии из минимума топлива (0,2 миллиграмма), состоящего из дейтерия и трития. Энергия эквивалентна взрыву 16,5 кг тротила.
Успех проекта свидетельствует о возможности JET производить энергию в значительных масштабах и подтверждает использование дейтерия и трития как жизнеспособного топлива для будущих коммерческих термоядерных электростанций. Д-р Фернанда Римини, директор по эксплуатации JET, отмечает: «Мы можем надежно создавать термоядерную плазму, используя тот же состав топлива, что и будущие коммерческие термоядерные электростанции, демонстрируя передовой опыт, накопленный за прошедшее время».
До достижения энергоэффективности еще далеко…
Создание коммерческой термоядерной электростанции, генерирующей чистую и неизрасхопную энергию, — амбициозная задача с серьёзными техническими и научными трудностями. Главное препятствие — создание и поддержание экстремальных условий для синтеза ядра.
Термоядерные реакторы создают температуру более 100 миллионов градусов Цельсия, что в десять раз превышает температуру в центре Солнца. Это предъявляет уникальные требования к материалам, способным выдерживать подобные условия продолжительное время. То же относится и к технологиям магнитного удержания плазмы, обеспечивающим стабильный термоядерный синтез.
Несмотря на заметные достижения JET, до энергетической эффективности, когда энергия от термоядерного синтеза превысит затраты на её запуск и поддержание, ещё далеко. Чистый выход энергии на JET остаётся отрицательным, что показывает сложность самодостаточного производства энергии. Тем не менее, эксперименты дают важные данные для улучшения термоядерных технологий, помогая лучше понять процессы термоядерного синтеза и взаимодействие плазмы со стенками реактора – необходимое для повышения эффективности будущих установок.