Достижение ученых из Оксфордширского центра, описанное как «подходящая лебединая песня» для новаторского проекта, поскольку реактор выведен из эксплуатации.

Перспектива создания экологически чистого источника энергии, основанного на энергии звезд, получила новый импульс после того, как ученые установили мировой рекорд по количеству энергии, вырабатываемой при слиянии атомов.

Исследователи из Объединенного европейского термоядерного реактора Torus (JET), расположенного в Калхэмском центре термоядерной энергетики в Оксфордшире, выработали 69 мегаджоулей энергии за пять секунд из всего лишь 0,2 миллиграмма топлива в заключительном эксперименте по термоядерному синтезу, проведенном на установке.

Выброс энергии, эквивалентный 16,5 кг в тротиловом эквиваленте, был описан как «подходящая лебединая песня» для проекта, который стал пионером в технологии будущих коммерческих термоядерных реакторов с момента его начала эксплуатации в 1983 году. Это побило предыдущий рекорд в 59 мегаджоулей тепла, установленный тем же предприятием в 2022 году.

Если будет доказано, что термоядерная энергия жизнеспособна в масштабе, реакторы будущего могут привести к революции в области зеленой энергетики. Один килограмм термоядерного топлива содержит примерно в 10 миллионов раз больше энергии, чем килограмм угля, нефти или газа, и реакции термоядерного синтеза не приводят к выделению парниковых газов.

Установка JET завершила свою научную работу в декабре. Теперь она будет выведена из эксплуатации в рамках 17-летнего процесса, который исследователи задокументируют в мельчайших деталях, чтобы использовать при строительстве и демонтаже термоядерных реакторов в предстоящие десятилетия. Более 300 ученых и инженеров из консорциума EUROfusion приняли участие в экспериментах.

Профессор Иэн Чепмен, исполнительный директор Управления по атомной энергии Великобритании, сказал: «JET эксплуатировался настолько близко к условиям работы силовых установок, насколько это возможно на современных установках, и его наследие будет распространяться на все будущие электростанции. Это играет решающую роль в приближении нас к безопасному и устойчивому будущему».

Реактор в Центре термоядерной энергетики Калхэма известен как токамак — конструкция, которая использует мощные магнитные поля для удержания плазмы или высокоионизированных газов в форме пончика. Газы нагреваются до 150 градусов Цельсия, что примерно в 10 раз горячее, чем в центре Солнца.

Экстремальные условия в токамаке стимулируют термоядерные реакции, в ходе которых атомные ядра связываются друг с другом, образуя новые элементы, высвобождая в процессе огромное количество энергии. Звезды питаются за счет тех же реакций, но не требуют таких высоких температур, поскольку их гравитация достаточно сильна, чтобы выполнять часть работы.

Эксперименты в JET изучили возможность использования двух изотопов водорода, известных как дейтерий и тритий, в качестве топлива. В реакциях термоядерного синтеза они объединяются для получения газообразного гелия. Рекордный импульс энергии обнадеживает для Iter, более крупного термоядерного проекта, строящегося на юге Франции. Этот реактор планирует начать сжигать термоядерное топливо в 2035 году с целью выработки большего количества энергии, которая используется для нагрева плазмы.

Эндрю Боуи, министр ядерной энергетики и сетей, сказал: «Заключительный термоядерный эксперимент JET — это достойная лебединая песня после всей новаторской работы, проделанной в рамках проекта с 1983 года. Мы ближе к термоядерной энергетике, чем когда-либо прежде».

Если следующее поколение экспериментальных термоядерных установок, таких как Iter, докажет, что технология жизнеспособна в масштабе, исследователи планируют построить европейскую демонстрационную установку, которая генерирует больше энергии, чем потребляет.

Доктор Аника Хан, научный сотрудник по ядерному синтезу в Манчестерском университете, сказала: «Эти результаты действительно волнуют термоядерное сообщество и являются отличным завершением деятельности JET, которая на протяжении всего своего существования предоставляла научному сообществу действительно ценные данные, которые использовались при разработке новых проектов. Однако, если рассматривать это в контексте коммерческого термоядерного синтеза, чистой энергии по-прежнему не производилось».

Она добавила: «Это отличный научный результат, но мы все еще далеки от коммерческого синтеза. Нам нужно обучить огромное количество людей навыкам работы в полевых условиях, и я надеюсь, что технология будет использоваться во второй половине столетия».

Похожие записи:

НАСА отправило видео кота в глубокий космос Напечатанный на 3D-принтере чип, показывающий реакцию организма на лекарства, может избавить от необходимости проведения тестов на животных Экспериментальное использование печени свиньи для внешней фильтрации крови дает надежду пациентам 25 лучших фильмов о технологиях будущего Тим Пик поддержал идею солнечных ферм в космосе, заявив, что концепция «становится абсолютно жизнеспособной»