Сферический токамак оказался перспективным термоядерным реактором

Россия

• Наука

Наиболее перспективным источником энергии будущего считается термоядерный синтез, в результате которого при столкновении легких ядер рождаются тяжелые элементы. Заодно, полагают, что это и самый безопасный источник. Все дело упирается в возможность удержать плазму достаточное время, для проведения реакции. Сделать это можно только магнитным полем, но плазма разрушает его. И это самая большая проблема.

Исследования четырех десятилетий показали, что использование установок типа токамак (ТОроидальная КАмера с МАгнитной Катушкой), изобретенных в СССР в 1960-е годы, является наиболее реальным путем. Токамак - это кольцеобразная камера с установленными в ней магнитами. Поток плазмы внутри конструкции стенки не удержат из-за его огромной температуры. Эту функцию выполняет магнитное поле, которое отделяет поток ионизированного газа от стенок и позволяет контролировать термоядерную реакцию. Российские специалисты из ряда научных учреждений: ФТИ РАН (Санкт-Петербург), НИИЭФА имени Д. В. Ефремова, НИЦ «Курчатовский институт», Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН, СПбГУ, СПбГПУ, МИФИ и других впервые протестировали сферический токамак Глобус-М2. Его зарубежные аналоги еще только создаются - NSTX-U (США) и MAST-U (Великобритания).

Как рассказал Глеб Курскиев, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории физики высокотемпературной плазмы Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе (ФТИ) РАН, новая установка позволила повысить температуру плазмы в 4 раза, а эффективность ее удержания в 3 раза. В итоге общая эффективность реактора выросла на порядок. При этом он еще не выведен на полную мощность, что будет сделано в дальнейшем.

Компактные сферические токамаки, подобные российскому Глобус-М2, дают возможность снизить стоимость установки и ускорить ее внедрение в практическое использование. Наиболее вероятный путь - применение гибридного метода, когда сферический токамак будет вырабатывать ядерное топливо из урана-238 и тория-232, на котором будет работать ядерный реактор, непосредственно производящий энергию. Статья исследователей появилась в журнале Nuclear Fusion.

Вера Максимова, 31.03.2021 19:05