Чтобы грело даже ночью: роль российских физиков в создании искусственного солнца, которое зажгли в Китае
Важная веха на пути к освоению добычи термоядерной энергии: китайским ученым удалось зажечь так называемое искусственное солнце на целых 17 минут. Другими словами, реактор смог удержать в стабильном состоянии плазму, нагретую до рекордно высокой температуры.
Показатели и результаты, которых добились исследователи из КНР, никогда и никем раньше не фиксировались.
На 17 минут самым горячим местом в Солнечной системе стала экспериментальная установка для термоядерных реакций в китайском городе Хэфэй. Ученым удалось разогреть плазму до 70 миллионов градусов по Цельсию. Солнце холоднее минимум в 5 раз. Ни один материал соприкосновения с такой температурой не выдержит, поэтому подобных значений можно добиться только в специальном устройстве - токамаке.
Токамак EAST - это модификация установки, которая была создана в 90-х годах при сотрудничестве с Россией, и достижение нового рекорда не было бы возможным без отечественных ученых и российских устройств, которые нагревают плазму и следят за реакцией. Научный сотрудник «Проектного центра ИТЭР» (ГК Росатом) Кирилл Артемьев участвовал в эксперименте и только что вернулся из Китая.
«Алмазный детектор – это такое очень компактная устройство, которая устанавливается внутри камеры токамака и измеряет поведение, говорит нам информацию о быстрых ионах при дополнительном нагреве. Плазма просто так долго держаться не может, ее нужно нагревать дополнительными методами», - рассказал специалист.
Сейчас главная задача - научиться удерживать термоядерную реакцию, как можно дольше, и 17 минут - значимый рекорд. Но до создания реактора, который сможет давать полезную энергию - тепло или электричество - еще далеко.
По плану, это произойдет не раньше 2048 года, а пионерами в термоядерной энергетике были еще советские ученые. Первое устройство и само слово токамак придумали сотрудники Курчатовского института.
«Ключевые достижения были сделаны в Советском Союзе. Первый токамак был создан с противомагнитным полем, а токамак из нержавеющей стали был создан в 58-м году. Приобрел все основные системы управления и продемонстрировал достижение температуры термоядерного уровня. Примерно 11700 градусов», - рассказал доктор физико-математических наук, директор направления научно-технических исследований и разработок ГК «Росатом» Виктор Ильгисонис.
В природе термоядерные реакции постоянно происходят на Солнце, но там плазма имеет большую плотность и ее удерживает огромная гравитация звезды.
На Земле подобный эффект можно достичь только за счет очень сильного нагрева, в перспективе, в сто и даже двести миллионов градусов, тогда пойдет реакция слияния изотопов водорода и, как результат, выделение огромной энергии. При этом такая энергетика намного экологичнее угля и газа и безопаснее атомных электростанций, в худшем случае термоядерный реактор просто потухнет.
«Даже если по какой-то причине террористы взорвут или самолет рухнет, то радиоактивного облака не образуется, самое страшное не произойдет, не будет распространения радиоактивности на большие территории», - пояснил старший советник по инженерии «Токамака» «Проектного центра ИТЭР» (ГК Росатом) Александр Алексеев.
Для атомной энергетики нужны килограммы, тонны радиоактивного вещества, для термоядерной реакции – граммы. Но при всех доводах сторонников искусственного солнца, у такого подхода немало противников.
«Это может быть использовано в промышленных целях, может быть, да, может быть, нет. Идея - зажечь солнце на земле возникла в 50-х. За пятьдесят лет эта технология не достигла никакого успеха», - высказал свою точку зрения физик-ядерщик Андрей Ожаровский.
Несмотря на мнение скептиков, развитие термоядерной энергетики продолжается во многих странах мира, в том числе и России. Возможно, уже в относительно недалеком будущем люди научатся зажигать солнце на Земле, чтобы оно грело даже ночью.
