Вчені й інженери з Массачусетського технологічного інституту. 1. [Image] побили власний світовий рекорд по тиску плазми - ключового компонента для отримання енергії з термоядерного синтезу в токамаке. В атомному реакторі Alcator C-Mod був досягнутий результат в 2,05 атмосфер, що на 15% вище попереднього.
C-mod - єдиний в світі компактний реактор термоядерного синтезу, який може створити магнітне поле індукцією 8 Тесла - в 160 тисяч разів сильніше магнітного поля Землі. Воно дозволяє створювати щільну, гарячу плазму, яка може бути стабільною при температурі вище 80 мільйонів градусів Цельсія.
Щоб домогтися рекордного ефекту, дослідники МТІ створили магнітне поле силою 5,7 Тесла. Цього вистачило, щоб нагріти плазму до 35 мільйонів градусів Цельсія - температури, в два рази перевищує жар сонячного ядра. На нагрів плазми знадобилося 4 мегавати енергії. Під час експерименту в плазмі сталося 300 трильйонів реакцій синтезу в секунду.
«Цей результат підтверджує, що високий тиск, необхідне для горіння плазми, найкраще досягається з токамака високої напруженості магнітного поля, такими, як C-Mod Alcator» - говорить Ріккардо Бетті, професор факультету інженерної механіки та астрономії Рочестерського університету.
В організації експерименту крім фізиків МТІ взяли участь вчені з Принстонской лабораторії фізики плазми, національної лабораторії Ок-Рідж і компанії General Atomics.
«Це чудове досягнення, яке висуває на перший план досить успішну програму Alcator C-Mod в Массачусетському технологічному інституті. Рекордне тиск плазми наближає до практичної енергії термоядерного синтезу »- зазначає Дейл Мід. колишній заступник директора Принстонской лабораторії фізики плазми, який не був безпосередньо залучений в експеримент.
Щоб реакція термоядерного синтезу успішно протікала на Землі, потрібно навчитися утримувати гарячу (вище 50 мільйонів градусів) плазму в токамаке в стабільному стані під високим тиском в певному об'еме.Велічіна потужності виробництва зростає пропорційно квадрату тиску - тому його подвоєння призводить до чотирикратного збільшення виробництва енергії. Саме тому поки що особливу увагу вчені Массачусетського технологічного інституту приділяють цієї змінної. Їх токамак лідирує за показниками тиску, а двом іншим змінним - обсягом і температурі - уваги приділяють мало. Співробітники МТІ впевнені: якщо вченим усього світу вдасться вирішити проблему тиску, можна буде сказати, що 2/3 шляху до отримання джерела термоядерної енергії вже пройдені.
Термоядерний синтез - той же самий процес, який відбувається в надрах Сонця. По суті, зірка є природним термоядерним реактором. Енергії, яка виділяється під час синтезу, досить для випромінювання потужних потоків світла і частинок. Якщо на Землі вдасться відтворити умови, при яких два легких атомних ядра зможуть об'єднатися в більш важке, подолавши сили відштовхування, то в довгостроковій перспективі людство зможе замінити традиційні атомні електростанції. У такого рішення маса переваг. Основні компоненти палива - дейтерій і тритій - витягуються з води і літію. Дейтерію нам вистачить на мільйони років, літію - на кілька сотень років. Крім того, електростанції будуть більш безпечними. Щільність палива в реакційному просторі буде дуже низькою: в межах 1 грама палива дейтерію / тритію на 1000 кубічних метрів. Будь-який збій охолодить плазму і зупинить реакції, а дейтерій, літій і отриманий в ході реакції гелій - не радіоактивні. Небезпеку становить лише тритій, але його період напіврозпаду становить всього 12,6 років. Він буде проводитися і використовуватися в атомному реакторі, тому конструкції атомних станцій будуть проектуватися таким чином, щоб уникнути його випуску. І, нарешті, на електростанціях майбутнього енергія буде вироблятися без відпрацьованого ядерного палива. Саме тому вчені всього світу докладають стільки зусиль, щоб досягти мети, не дивлячись на те, що для цього може знадобитися жоден десяток років.
Тепер група ядерного синтезу МТІ намагатиметься використовувати нові високотемпературні надпровідники, які можуть виробляє магнітні поля сильніше без нагрівання і споживання електроенергії. Ці надпровідники повинні стати основою проекту реактора Affordable Robust Compact. потужністю 270 мегават. Передбачається, що ARC зможе виробляти таку ж кількість енергії, як і ITER, але буде в два рази менше за розміром.
Будь ласка, оцініть цю статтю: