Новенький реактор ядерного синтеза ST40 был запущен на прошлой неделе частной венчурною компанией Tokamak Energy в Великобритании. Сообщается, что в ядре ST40 уже образовалась плазма – облако электрически заряженного (ионизированного) газа, необходимая для будущего синтеза.
Первый частный ТОКАМАК
Плазма в реакторе находится под низким давлением. Главная цель инженеров – поднять температуру ядра до рекордных 100 миллионов градусов по Цельсию в 2018 году. Только при этой температуре атомы водорода смогут начать синтез и превращения в гелий, высвобождая невероятное количество чистой энергии.
“Сегодня важный день для развития энергетики ядерного синтеза в Великобритании и во всем мире.”
– заявил Дэвид Кингхем, руководитель Tokamak Energy –
“Мы представляем первый своего рода контролируемый устройство синтеза, который был спроектирован, построен и управляется частной компанией. ST40 – это машина, которая продемонстрирует, что температуры синтеза – 100 миллионов градусов – возможны в компактных, экономичных реакторах. Это позволит достичь энергии ядерного синтеза за годы, а не десятилетия.”
Если все пойдет по плану, уже осенью на ST40 попытаются достичь температуры ядра Солнца 15 миллионов градусов по Цельсию, с полным набором электромагнитов на установке.
Звездная энергетика
Ядерный синтез является главным источником энергии нашего Солнца и других звезд. Реакторы ТОКАМАК воспроизводят те же условия, которые существуют внутри Солнца, при помощи мощного электромагнитного поля.
Хотя в мире уже построено более 100 экспериментальных реакторов синтеза, до сих пор неизвестно о создании единого промышленного “токамака”, который бы непрерывно поддерживал процесс ядерного синтеза. Когда это произойдет, человечество получит доступ к практически неиссякаемому источнику энергии, не имеет выбросов углерода.
В отличие от обычного атомного распада, который используется на атомных электрических станциях во всем мире, ядерный синтез сопровождается слиянием ядер атомов. Как топливо используют ионизированные атомы водорода (дейтерий и тритий), а на выходе получают энергию излучения и гелий. В то же время, энергия, полученная в течение реакции, должна значительно превышать затраты на создание магнитного поля и запуск реакции.
В последние годы ученые смогли достичь значительного успеха в разработке технологии. В октябре прошлого года в MIT побили рекорд для давления плазмы, а в декабре ученым из Кореи удалось создать и поддерживать в течение 70 секунд “высокоэффективную” плазму на установке KSTAR с температурой 300 миллионов градусов по Цельсию.
В Германии раньше запустили термоядерный ректор нового типа Wendelstein 7-X, который успешно смог поддерживать плазму в течение четверти секунды.
Несмотря на многочисленные успехи, исследователям все еще необходимо преодолеть значительные трудности, чтобы позволить себе поддерживать плазму за таких бешеных температур, и научиться утилизировать полученную энергию в долгосрочной перспективе.
ST40 является компактным термоядерным реактором ТОКАМАК, где сверхпроводящие электромагниты создают поле для удержания горячей плазмы создана экспериментальная база камере.
Конечная цель компании – подсоединить ST40 к электрической сети Великобритании в 2030 году. Однако о значительном успехе можно будет говорить после достижения запланированных 100 миллионов градусов по Цельсию на операционном уровне.
К счастью, ST40 не единственный проект “токамака”, который сейчас разрабатывается в мире. Нам остается надеяться, что слова господина Кінгхема с Tokamak Energy действительно отвечают реальному положению вещей, и термоядерные реакторы станут делом лет, а не десятилетий.
