| | 11 февраля 2016 | Новости науки и техники
Китайский экспериментальный термоядерный реактор EAST успешно удержал высокотемпературную водородную плазму в течение 102 секунд.
Буквально через несколько дней спустя первого успешного запуска на водородном топливе германского термоядерного реактора Wendelstein 7-X ученые из китайского Института физики (Institute of Physical Science) добились прогресса в деле исследований термоядерного синтеза. В камере экспериментального реактора-токамака EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) была получена высокотемпературная водородная плазма, разогретая до температуры в 50 миллионов градусов Цельсия, которая удерживалась магнитными полями в стабильном состоянии в течение более полутора минут.
Напомним нашим читателям, что немецкий стеллатор Wendelstein 7-X и китайский токамак EAST, который произвел первые вспышки плазмы в 2006 году, являются экспериментальными реакторами, своего рода полигонами, на которых проводятся исследования реакций термоядерного синтеза, условий их инициирования и поддержания в стабильном состоянии. Конструкция реактора EAST заключается в создании условий для получения высокотемпературной плазмы, нагретой минимум до 100 миллионов градусов Кельвина, и удержания этой плазмы непрерывно на протяжении 1000 секунд (около 17 минут). Для справки, температура, при которой начинают идти стабильные реакции термоядерного синтеза, равна приблизительно 180 миллионам градусов.
Ради справедливости стоит заметить, что китайский реактор EAST произвел первую плазму задолго до того, как строительство немецкого реактора Wendelstein 7-X было завершено. А в 2013 году китайский реактор произвел импульс плазмы, которая удерживалась в течение 30 рекордных секунд. Такое достижение, согласно имеющейся информации, стало возможным благодаря новым технологиям, позволяющим получить магнитное поле определенной формы, удерживающее плазму, и новый тип внутреннего покрытия камеры реактора, который предохраняется стены от разрушения в случае их контакта с плазмой.
Однако, создание реактора Wendelstein 7-X преследует несколько иные цели, нежели создание реактора EAST. Реактор Wendelstein 7-X предназначен, в первую очередь, для проверки работоспособности и жизнеспособности реакторов типа стеллатор. Эти реакторы имеют гораздо более сложную форму магнитного поля, нежели поле у обычных токамаков. Такое магнитное поле, формируемое очень сложной системой сверхпроводящих электромагнитов, способно удерживать плазменный шнур строго в центре камеры реактора, держать плазму в стабильном состоянии в течение длительного времени и лучше предохранять оборудование реактора от разрушения вследствие контакта с плазмой.
Несмотря на то, что полученная в реакторе EAST плазма имела более низкую температуру, нежели плазма в реакторе Wendelstein 7-X, температура которой составляла 80 миллионов градусов, китайские физики добились ее удержания на протяжении 102 секунд, в то время, как плазма в реакторе Wendelstein 7-X удерживалась всего в течение четверти секунды. Тем не менее, серия модернизаций реактора Wendelstein 7-X, которые уже запланированы на ближайшие четыре года, позволит этому реактору удерживать плазму непрерывно в течение 30 минут.
И в заключение следует отметить, что эти оба проекта находятся сейчас на «острие» мировых исследований в области термоядерного синтеза. Несмотря на их внешнюю схожесть, сравнивать китайский и немецкий реактор не совсем корректно, это похоже на сравнение яблока с апельсином, к примеру. «Оба проекта являются полностью самостоятельными, они решают схожие задачи, используя различную геометрию магнитных полей» — рассказывает доктор Мэтью Холл (Dr Matthew Hole), старший научный сотрудник Центра изучения плазмы и жидкостей австралийского Национального университета, — «Оба устройства обладают различными свойствами, хотя и имеют несколько общих черт. Последние достижения, произведенные при помощи этих реакторов, безусловно, являются большими шагами в деле изучения термоядерного синтеза. Но следующим большим шагом в этой области станет запуск реактора ITER».
