Физики производят термоядерный синтез при температуре 100 миллионов кельвинов в течение 20 секунд

Прочитано: 101 раз(а)


Группа исследователей, связанных с несколькими учреждениями в Южной Корее, работающая с двумя коллегами из Принстонского университета и одним из Колумбийского университета, достигла новой вехи в развитии термоядерного синтеза в качестве источника энергии — они произвели реакцию, которая произвела температуру 100 миллионов кельвинов и длился 20 секунд. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, группа описывает свою работу и планы на ближайшие несколько лет.

В течение последних нескольких лет ученые пытались создать устойчивые термоядерные реакции внутри электростанций в качестве средства выработки тепла для преобразования в электричество. Несмотря на значительный прогресс, главная цель до сих пор не достигнута. Ученые, работающие над проблемой, столкнулись с трудностями в управлении реакциями синтеза — малейшие отклонения приводят к нестабильности, препятствующей протеканию реакции. Самая большая проблема связана с выделением тепла, которое измеряется миллионами градусов. Материалы, конечно, не могли удержать такую ​​горячую плазму, поэтому она левитирует с помощью магнитов.

Были разработаны два подхода: один называется краевым транспортным барьером — он формирует плазму таким образом, чтобы предотвратить ее выход. Другой подход называется внутренним транспортным барьером, и именно его используют исследователи, работающие в Корейском центре перспективных исследований сверхпроводящих токамаков, где проводятся новые исследования. Он работает, создавая область высокого давления вблизи центра плазмы, чтобы держать ее под контролем.

Исследователи отмечают, что использование внутреннего транспортного барьера приводит к гораздо более плотной плазме, чем при другом подходе, и именно поэтому они решили использовать его. Они отмечают, что более высокая плотность облегчает создание более высоких температур вблизи ядра. Это также приводит к более низким температурам вблизи краев плазмы , что снижает нагрузку на оборудование, используемое для сдерживания.

В этом последнем испытании на объекте команда смогла генерировать тепло до 100 миллионов кельвинов и поддерживать реакцию в течение 20 секунд. Другие команды либо генерировали аналогичные температуры, либо поддерживали свои реакции в течение аналогичного периода времени, но это первый случай, когда и то, и другое было достигнуто в одной реакции.

Затем исследователи планируют модернизировать свое оборудование, чтобы использовать то, что они узнали за последние несколько лет исследований, заменив некоторые компоненты, такие как углеродные элементы на стенках камеры, например, новыми, изготовленными из вольфрама.

Физики производят термоядерный синтез при температуре 100 миллионов кельвинов в течение 20 секунд



Новости партнеров