☰
︎

Британские исследователи достигли прорыва в создании сферического термоядерного реактора

На британском термоядерном реакторе MAST достигнуто несколько мировых достижений.
21 октября 2025, вторник 19:30
kosmos_news для раздела Блоги

Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта

Британское правительство объявило о «крупном прорыве» в своих экспериментах в области термоядерной энергии. Исследователи Британского агентства по атомной энергии (UKAEA) впервые стабилизировали плазму, используя трёхмерное магнитное поле в сферическом реакторе.

Плазма в термоядерном реакторе MAST. Фото: UKAEA
Испытание проводилось на MAST (Mega Amp Spherical Tokamak). Особенностью термоядерного реактора является то, что он имеет не привычную форму «пончика», а сферическую. Её можно сравнить с яблоком без сердцевины. Такая конструкция делает токамаки более компактными, чем традиционные модели.

Как и во всех термоядерных реакторах, одной из самых сложных задач является стабилизация плазмы, температура которой превышает 100 миллионов ℃. Это единственный способ поддерживать цепную реакцию и генерировать в будущем больше энергии, чем необходимо для зажигания и нагрева плазмы. Поэтому исследователи ищут способ сдержать периодические нестабильности плазмы (ELM, Edge Localized Mode). Эти спонтанные выбросы энергии особенно опасны для стенок реактора. Решение учёных заключается в создании небольшого трёхмерного магнитного поля на краях плазмы. Для этой цели они использовали специальные магнитные катушки RMP (Resonant Magnetic Perturbation). Это первый случай полного подавления ELM-излучения в сферическом токамаке.

Кроме того, рекорды были установлены и для реактора MAST. Используя инжекцию нейтральных частиц, которая применяется для нагрева плазмы, в плазму было введено 3,8 мегаватт энергии. Это важный шаг в разработке подобных реакторов для серийного производства.

В MAST также была достигнута лучшая на сегодняшний день форма плазмы – значение 2,5. Это означает, что высота плазмы в 2,5 раза превышает её ширину. Формирование плазмы повышает стабильность и производительность.

Сферические токамаки являются приоритетным вариантом, поскольку их более компактная конструкция позволяет строить их более экономично, чем термоядерные электростанции с традиционными токамаками. Это также обусловлено меньшими размерами и, следовательно, более дешевой системой катушек для магнитного поля.

Однако компактная конструкция увеличивает нагрузку на стенки реактора, делая механизмы управления и регулирования ещё более важными, чем в традиционных токамаках. Только после решения этих проблем электростанция со сферическим реактором может быть введена в коммерческую эксплуатацию: в противном случае расходы на обслуживание и ремонт значительно превысят доход от производства энергии.