Китайские ученые из Хэфэйского института физических наук объявили о значительном прогрессе в области управляемого термоядерного синтеза. Их экспериментальный токамак EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), известный также как «искусственное солнце», смог поддерживать стабильную работу плазмы в режиме высокого удержания на протяжении 1066 секунд, что составляет почти восемнадцать минут. Официально зафиксированный результат стал новым мировым рекордом, значительно превзойдя предыдущий рекорд, установленный на той же установке в 2023 году (403 секунды).
Для понимания масштаба этого события важно осознать, насколько сложен процесс создания и удержания плазмы. Токамак, по сути, представляет собой сложнейшую установку, внутри которой в вакуумной камере, имеющей форму тора или «бублика», создаются условия, имитирующие процессы, происходящие на Солнце. Газ нагревается до колоссальных температур, достигая миллионов градусов, и подвергается огромному давлению, превращаясь в плазму – четвертое состояние вещества. Однако плазма настолько раскалена, что ее необходимо удерживать от контакта со стенками реактора, для чего используются мощнейшие магнитные поля. Поддержание стабильности плазмы, ее высокой температуры и управляемости являются самыми сложными задачами на данный момент и представляют собой настоящий технологический вызов.
Именно в укрощении термоядерной энергии заключается ключ к практически неисчерпаемому и экологически чистому источнику энергии. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) подчеркивает, что термоядерный синтез высвобождает энергию почти в четыре миллиона раз большую, чем сжигание традиционного топлива, такого как нефть или уголь, и в четыре раза превосходит возможности ядерного деления, применяемого на современных атомных станциях. Энергия Солнца, поддерживающая жизнь на Земле, – лучшее доказательство колоссального потенциала термоядерного синтеза.
Изображение Экспериментального передового сверхпроводящего токамака.
В отличие от Солнца, где гравитация и огромная масса вещества создают идеальные условия для термоядерных реакций, на Земле для получения горячей плазмы требуются огромные затраты энергии. До недавнего времени токамаки потребляли больше энергии, чем производили. Лишь в 2023 году ученые из Ливерморской национальной лаборатории (США) впервые смогли продемонстрировать эксперимент с положительным энергетическим выходом, то есть получили больше энергии от термоядерного синтеза, чем было затрачено на его инициирование. Китайские ученые, хотя и не сообщили о получении чистого прироста энергии, но ознаменовали свой эксперимент большим шагом к этой цели. В опубликованном пресс-релизе не уточняется, какое именно топливо использовалось в эксперименте и какой объем энергии был получен. Важно отметить, что пока это лишь пресс-релиз, а не публикация в рецензируемом научном журнале.
Несмотря на некоторую осторожность в оценках, Хэфэйский институт физических наук назвал свой эксперимент «событием монументального значения» и «критически важным шагом на пути к созданию работоспособного термоядерного реактора». Вице-президент института, Сун Юньтао, подчеркнул, что для создания термоядерных электростанций будущего, способных к непрерывной генерации энергии, необходимо обеспечить стабильную и высокоэффективную работу плазмы на протяжении тысяч секунд. Именно поэтому достижение рубежа в тысячу секунд стационарной работы плазмы является столь важным. На фоне задержек в реализации международного проекта ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), который перенес сроки первого запуска плазмы на целое десятилетие, китайский прорыв выглядит особенно впечатляющим и подтверждает лидерские амбиции Китая в области термоядерной энергетики.
