Реактор термоядерного синтеза, разработанный исследователями из Сеульского национального университета (SNU) в Южной Корее, достиг температуры более 100 миллионов градусов по Цельсию, что сделало нас на шаг ближе к энергии термоядерного синтеза, сообщает New Scientist .
Термоядерный синтез является многообещающим методом производства энергии, поскольку при объединении двух ядер с малым атомным весом высвобождается огромное количество энергии. Наиболее значительным преимуществом термоядерного синтеза является то, что конечный продукт процесса не является радиоактивным и, следовательно, не требует мер сдерживания технологии ядерного деления.
Способы сдерживания плазмы
Ученые все еще ищут способы удержать плазму внутри термоядерного реактора. Одним из таких методов является использование магнитных полей для создания краевого транспортного барьера (ETB), который создает резкое ограничение давления у стенки реактора, чтобы предотвратить утечку тепла и плазмы. Другой заключается в создании более высокого давления ближе к центру плазмы, что называется внутренним транспортным барьером (ITB).
Йонг-Су На и его коллеги из SNU использовали модификацию метода ITB и добились более низкой плотности плазмы. Их эксперименты, проведенные в Корейском сверхпроводящем токамаке Advanced Research (KSTAR), по-видимому, повышают температуру в ядре плазмы, которая в данном случае превысила 100 миллионов градусов по Цельсию.
Это критический этап термоядерного синтеза, поскольку нам необходимо поддерживать высокие температуры для извлечения энергии из процесса. Известно, что и ETB, и ITB создают нестабильность. Однако метод, использованный исследователями KSTAR, продемонстрировал стабильность, и его пришлось остановить только из-за аппаратных ограничений.
Можно ли это масштабировать?
Исследователи не до конца понимают механизмы, которые сделали плазму стабильной при таких высоких температурах, но считают, что ускорение, регулируемое быстрыми ионами (FIRE), или более энергичные ионы в ядре плазмы были неотъемлемой частью стабильности.
Устройство KSTAR в настоящее время отключено, а углеродные компоненты его внутренних стенок заменяются вольфрамом, чтобы улучшить воспроизводимость экспериментов, говорится в отчете New Scientist . Исследователи надеются, что будущие эксперименты будут длиннее и помогут им перейти к ядерному термоядерному реактору.
Эксперты сообщили New Scientist , что такие открытия определенно продвигают вперед область ядерного синтеза. Однако проблемы техники теперь удалялись от физики. Самый большой вопрос, который необходимо решить, заключается в том, можем ли мы использовать энергию термоядерного реактора экономичным способом, чтобы тепло можно было использовать для выполнения некоторой работы. Без этого технология не увидит масштабирования.
К счастью, мы можем ожидать больше ответов на наши вопросы, когда международное сотрудничество в области ядерного синтеза, ИТЭР, попытается произвести чистую энергию на крупнейшем в мире термоядерном реакторе к 2025 году.
Результаты работы, проведенной в KSTAR, были опубликованы в журнале Nature .
#наука #развитие #исследования #научныйпрогресс #термоядерныйсинтез #реактор #будущее #энергетика