Если получится запустить реактор, то человечество обретет практически неисчерпаемый источник чистой энергии без радиоактивных отходов.
Китайский термоядерный реактор BEST перешел к сборке главных узлов. Исследователи установили базу Дьюара — массивный компонент весом более 400 тонн, который станет основой для систем активной зоны. Цель амбициозная: к 2030 году впервые в истории получить электричество из термоядерной реакции. О результатах продвижения проекта сообщил портал Xinhua.
BEST (экспериментальный сверхпроводящий токамак с горящей плазмой) — один из нескольких крупных глобальных проектов в области термоядерного синтеза. Китайские ученые намерены обогнать конкурентов и первыми продемонстрировать не просто устойчивую реакцию, а реальную выработку электроэнергии.
Холод и жар в одном устройстве
База Дьюара — это гигантский термос диаметром 18 метров и высотой 5 метров. Ее задача поддерживать сверхпроводящие магниты при температуре минус 269 градусов Цельсия (всего на четыре градуса выше абсолютного нуля). Эти магниты будут удерживать плазму, разогретую до 100 миллионов градусов — в несколько раз горячее, чем в центре Солнца.
Представьте: в одном аппарате соседствуют температуры космического холода и солнечного ядра. Без такого контраста термоядерный синтез невозможен. Магниты должны оставаться сверхпроводящими, чтобы создавать мощнейшее магнитное поле, способное удержать раскаленную плазму и не дать ей расплавить стенки реактора.
«При весе более 400 тонн база Дьюара является не только самым тяжелым компонентом основной машины BEST, но и самым большим вакуумным компонентом, когда-либо произведенным в области исследований термоядерного синтеза в Китае, — говорят исследователи.
Он изолирует сверхпроводящие магниты, которые должны работать при температуре минус 269 градусов по Цельсию, что позволяет им удерживать плазму, нагретую до более чем 100 миллионов градусов».
Энергия, как на Солнце
Термоядерный синтез — это то, что заставляет светить звезды. Легкие ядра изотопов водорода сталкиваются под чудовищным давлением и температурой, сливаются в более тяжелое ядро и выбрасывают колоссальную энергию. На Земле воссоздать эти условия крайне сложно, но если получится, человечество обретет практически неисчерпаемый источник чистой энергии без радиоактивных отходов.
До сих пор все термоядерные установки фокусировались на том, чтобы просто запустить и удержать реакцию. BEST претендует стать первым реактором, который превратит энергию синтеза в электричество. Пусть сначала хватит лишь на лампочку, но это будет переходом от научного эксперимента к практическому применению.
Мировая гонка за синтезом
Китай не одинок в этой гонке. Международный проект ИТЭР во Франции объединяет 35 стран. Ученые из Даремского университета в Великобритании недавно завершили испытания 5500 сверхпроводящих проводов для магнитной системы ИТЭР. Разрабатываются новые диагностические инструменты, включая нейтронный спектрометр для изучения поведения плазмы.
Частный сектор тоже активно подключился. В США Управление долины Теннесси совместно с компанией Type One Energy изучает возможность построить коммерческую термоядерную станцию на месте старой угольной электростанции. Американская компания Zap Energy сообщила о прорыве на своей платформе Century. Система проработала более ста плазменных выстрелов с частотой один выстрел каждые пять секунд, выдавая 39 киловатт мощности. Это в 20 раз больше, чем год назад.
В 2021 году в Курчатовском институте создали и запустили термоядерный реактор Токамак Т-15МД — это первая новая установка за 20 лет.
Совсем недавно «Росатом» в России тоже завершил работу над эскизным проектом своего токамака с реакторными технологиями (ТРТ) — установки с термоядерной плазмой и возможностью реализации дейтерий-тритиевого горения.
Если BEST выполнит обещание и к 2030 году зажжет хотя бы лампочку энергией термоядерного синтеза, это станет той самой вехой, когда человечество научилось приручать силу звезд для повседневных нужд.