Успя да поддържа реакция в продължение на 1066 сек при температура от 100 000 000 градуса по Целзий

Китайски изследователи успяха да поддържат реакция на термоядрен синтез при температура от 100 милиона градуса по Целзий за 1066 секунди (над 17 мин), счупвайки предишния си рекорд от 403 секунди, поставен през април 2023 г.

Постижението на китайския Експериментален усъвършенстван свръхпроводящ токамак (EAST), известен като изкуственото слънце, извежда китайците напред в надпреварата със САЩ, Япония, Южна Корея и ЕС за намиране на неизчерпаем източник на енергия. Технологията на термоядрения синтез често е наричана Светия Граал на чистата енергия.

Един теоретичен реактор тип изкуствено слънце няма да произвежда големи количества емисии, както правят изкопаемите горива, или да оставя опасни отпадъци, както при процеса на делене зад комерсиалните атомни електроцентрали. Те генерират енергия по начин, подобен на Слънцето - чрез сливане на два леки атома в един тежък атом чрез топлина и налягане. Слънцето има много по-голямо налягане от реакторите на Земята, така че учените компенсират, като използват температури, които са много пъти по-високи от слънчевите.

По тази причина има няколко препятствия по пътя към създаването на жизнеспособен термоядрен реактор, включително достигане на температури над 100 милиона градуса по Целзий, поддържане на стабилна дългосрочна работа и осигуряване на прецизен контрол на процеса на ядрен синтез.

EAST е реактор с магнитно задържане, или токамак, предназначен да поддържа плазмата непрекъснато гореща за продължителни периоди. Реактори като този никога не са постигали запалване, което е точката, в която ядреният синтез създава собствена енергия и поддържа собствената си реакция. Новият рекорд обаче е стъпка към поддържането на продължителни ограничени плазмени вериги, от които бъдещите реактори ще се нуждаят, за да генерират електричество.

“Устройството за термоядрен синтез трябва да постигне стабилна работа при висока ефективност за хиляди секунди, за да даде възможност за самоподдържаща се циркулация на плазмата, което е от решаващо значение за непрекъснатото генериране на енергия в бъдещи инсталации за термоядрен синтез”, обяви Сон Юнтао. Той е директор на Института по физика на плазмата, отговорен за проекта за термоядрен синтез в Китайската академия на науките, посочват китайските държавни медии. “Продължителността от 1066 секунди е ключова за напредъка на изследванията в термоядрения синтез”, посочва академията в съобщение.

При сегашния експеримент учените са удвоили изходната мощност на отоплителната система – преди това работеща с мощност, еквивалентна на близо 70 000 домакински микровълнови фурни, като същевременно са запазили стабилността и непрекъснатостта на реакцията.

Изминаха седем десетилетия, откакто учените започнаха да работят върху технологията за ядрен синтез. САЩ бяха сред първите страни в света, които заложиха много на тази футуристична идея, работейки сериозно по нея от началото на 50-те години на миналия век. Китай обаче отбелязва бърз напредък през последното десетилетие и сега притежава повече патенти за термоядрен синтез от всяка друга страна. Освен това Пекин влага над 1,5 милиарда долара годишно в изследвания в тази област.

Междувременно агенция Ройтерс съобщи, че Китай, ако се съди по сателитни снимки, изгражда голям изследователски център за лазерно запалване на термоядрения синтез в югозападния град Миенян. Това твърдят експерти от две аналитични организации. Според тях разработката може да подпомогне проектирането на бъдещи модерни ядрени оръжия и работата по проучване на производството на неизчерпаема чиста електроенергия.

Сателитните снимки показвали четири отдалечени ръкава, в които ще се помещават лазерни отделения, и централен експериментален отсек, който ще съдържа целева камера с водородни изотопи, където мощните лазери ще се слеят заедно, произвеждайки енергия, обяснява Декър Евелет, изследовател в базираната в САЩ независима организация CNA Corp.

Ройтерс припомня, че подобна структура е реализирана в американския Национален център за запалване (NIF) в Северна Калифорния на стойност 3,5 милиарда долара. Там през 2022 г. в резултат на термоядрен синтез е била произведена повече енергия, отколкото лазерите са насочили към мишената. Евелет смята, че експерименталният отсек на китайската инсталация е с около 50% по-голям от този в американския Национален център за запалване, който в момента е най-големият в света.

“Всяка държава, която разполага с инсталация от типа на NIF, може и вероятно ще усъвършенства съществуващите конструкции на оръжия и ще улесни разработването на бъдещи бомби, без реално да се налага изпитването им”, подчертава пред агенцията и Уилям Алберк,  анализатор по ядрена политика от центъра “Хенри Л. Стимсън”.