Європейські вчені кажуть, що вони зробили величезний прорив у термоядерному синтезі. Центр термоядерної енергії в британському Калемі побив власний світовий рекорд за кількістю отриманої під час синтезу енергії.
У ході експерименту вчені отримали 59 мегаджоулів енергії за п'ять секунд (11 мегават потужності). Це більш ніж удвічі більше, ніж отримали у 1997 році.
Такого обсягу енергії вистачить, щоб закип'ятити близько 60 чайників води. Але основний сенс експерименту в тому, що він підтвердив правильний вибір конструкції для більшого термоядерного реактора, який зараз будується у Франції.
"Експерименти JET зробили нас на крок ближче до термоядерної енергетики", - сказав доктор Джо Мілнс, голова операційної лабораторії. — «Ми продемонстрували, що можемо створити міні-зірку всередині нашої машини та утримувати її там протягом п'яти секунд, отримуючи високу продуктивність, що справді відкриває для нас нові можливості».
Якщо ядерний синтез вдасться успішно відтворити Землі, це відкриє шлях у розвиток практично нічим не обмежених джерел низьковуглецевої енергії. Передбачається, що електростанції майбутнього, робота яких буде заснована на термоядерному синтезі, не вироблятимуть парникових газів, а лише дуже невелику кількість радіоактивних відходів з коротким терміном розпаду.
У ядрі Сонця величезний гравітаційний тиск дозволяє процесу відбуватися за нормальної температури близько 10 мільйонів градусів за Цельсієм. В умовах Землі температури для здійснення синтезу мають бути набагато вищими — понад 100 мільйонів градусів за Цельсієм. Однак проблема в тому, що поки що не існує матеріалів, здатних витримати прямий контакт із такою високою температурою. Щоб досягти синтезу в лабораторії, вчені розробили рішення, в якому перегрітий газ або плазма утримується всередині магнітного поля, яке створюється мідними магнітами. У Франції використовуватимуть надпровідні магніти з внутрішнім охолодженням. У вересні 2021 року Массачусетський технологічний інститут оголосив про розробку такого магніту.
1997 року британська лабораторія використовувала в установці вуглець, але він поглинає тритій, який є радіоактивним. Тому для останніх випробувань корпус установки виготовили з металів берилію та вольфраму.
Поки що термоядерні реакції споживають більше енергії, ніж виробляють. У Jet для проведення експериментів використовуються два маховики потужністю 500 мегават.
Але є вагомі підтвердження того, що цей дефіцит може бути подоланий у майбутньому з збільшенням масштабів плазми. Обсяг тороїдального корпусу ІТЕР буде в 10 разів більший, ніж у JET.
Установка ІТЕР на півдні Франції підтримується консорціумом світових урядів, у тому числі з країн-членів ЄС, США, Китаєм та Росією. Кращим «паливом» французької лабораторії для плазми буде суміш двох форм або ізотопів водню, званих дейтерієм і тритієм.
Британська лабораторія працює майже 40 років. Ймовірно, її виведуть з експлуатації після 2023 року, а ІТЕР розпочне роботу у 2025 році.
У червні 2021 року китайським фізикам, які розробили токамак EAST, вдалося встановити рекорд тривалості утримання надгарячої плазми. Плазму з температурою 120 млн К установка утримувала 101 секунду, а нагріту до 160 млн К вдалося утримувати 20 секунд. Термоядерний реактор EAST зібрали у 2006 році.
bbabo.Net