Французский термоядерный реактор установил новый рекорд, поддержав плазму более 22 минут

Французский исследовательский реактор WEST (Wolfram Environment in Steady-state Tokamak) смог поддерживать плазму в течение более 22 минут. Этот показатель превышает последний рекорд, установленный ранее в этом году китайским реактором EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak).

Вольфрамовый тор исследовательского реактора WEST. Фото: CEA-IRFM
Китайским исследователям удалось добиться стабильной плазмы на протяжении 1066 секунд (более 17 минут). В пресс-релизе это событие было названо «важной вехой» для «искусственного солнца», как еще называют исследовательский реактор в Китае.

Исследовательский реактор на юге Франции побил этот рекорд на 271 секунду (или чуть более чем на 4,5 минуты). Как сообщил в пресс-релизе Французского комиссариата по атомной энергии и альтернативным источникам энергии (CEA), тепловая мощность составила 2 мегаватта.

Плазма исследовательского реактора WEST. Фото: СЕА
В ближайшие месяцы исследовательская группа WEST планирует еще больше увеличить время работы и довести плазму до еще более высоких температур. Затем должны быть созданы условия для слияния атомных ядер в плазме.

На самом деле плазма представляет собой смесь частиц заряженных атомных ядер (обычно водорода в термоядерных реакторах) и свободных электронов. Эта смесь частиц настолько нагревается в реакторах, что ее приходится удерживать во взвешенном состоянии с помощью сильного магнитного поля, чтобы не повредить стенки реактора.

Цель состоит в том, чтобы нагреть обычно очень хрупкую плазму до температуры более 100 миллионов градусов по Цельсию. Затем атомные ядра начинают сталкиваться и сливаться друг с другом. При этом высвобождается энергия, которая, с одной стороны, дополнительно нагревает или стабилизирует плазму, а с другой стороны, генерирует дополнительный пар, который приводит в действие паровую турбину и, таким образом, вырабатывает электроэнергию.

Неизвестно, какой температуры достигла плазма во время последнего рекорда. Вероятно, она значительно ниже 100 миллионов градусов по Цельсию. Только в прошлом году на WEST была зафиксирована 6-минутная плазма с температурой 50 миллионов градусов. Реактор EAST в Китае уже достиг 1000-секундной плазмы с температурой 70 миллионов градусов в конце 2021 года.

Тем не менее французские исследователи говорят о «важном прорыве». 

«Эти превосходные результаты прокладывают путь для реализации проекта ИТЭР», — заявила директор CEA Анн-Изабель Этьенвр.

Международный исследовательский реактор ИТЭР, который в настоящее время также строится на юге Франции, должен стать первым исследовательским реактором, который будет вырабатывать больше энергии, чем необходимо для нагрева плазмы.