Китайский экспериментальный термоядерный реактор EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), известный как «искусственное солнце», совершил прорыв в области управляемого термоядерного синтеза. На этой неделе ученым удалось удерживать плазму в стабильном состоянии в течение 1066 секунд. Это стало новым мировым рекордом. Данное достижение не только превысило предыдущий рекорд 2023 года более чем в два раза, но и стало важным шагом на пути к созданию коммерческих термоядерных реакторов.
Плазма поддерживалась в так называемом режиме высокой изоляции (H-режиме), который считается ключевым для будущего термоядерной энергетики. В этом режиме плазма изолируется от стенок реактора, что позволяет удерживать энергию внутри дольше. Достижение такого состояния стало возможным благодаря масштабной модернизации реактора EAST. Мощность его нагревательной системы была увеличена почти вдвое. К слову, это сравнимо с энергией 140 000 бытовых микроволновых печей.
Однако, несмотря на успех, перед учеными остается еще множество задач. Одна из главных — достижение температуры плазмы, необходимой для эффективного термоядерного синтеза. Для этого требуется разогреть плазму до 100 миллионов градусов Цельсия, а в идеале — до 150 миллионов. Пока что рекордные эксперименты проводились при температурах около 50–70 миллионов градусов. Хотя EAST способен достигать и более высоких температур, удерживать их удается лишь на короткое время — около 100 секунд.
Интересно, что это не первый случай, когда плазма в EAST сохранялась стабильно в течение 1000 секунд. Подобное уже происходило в конце 2021 года, но тогда не удалось достичь H-режима. Теперь же ученым удалось не только удержать плазму, но и добиться режима высокой изоляции. Это делает эксперимент еще более значимым.
H-режим, открытый еще в 1982 году, до сих пор остается загадкой для физиков. При повышении мощности нагрева выше определенного порога плазма начинает вести себя иначе: на ее краю образуется изолирующий слой, который удерживает тепло внутри. Это позволяет значительно увеличить время удержания энергии. Именно в таком режиме планирует работать международный проект ИТЭР (ITER), в котором Китай участвует с 2006 года. ИТЭР станет первым реактором, который должен вырабатывать больше энергии, чем потребляет для нагрева плазмы.
Директор Китайской академии наук Сун Юньтао подчеркнул, что новый рекорд EAST — это не просто научное достижение, но и важный шаг к международному сотрудничеству в области термоядерной энергетики. «Мы надеемся, что сможем сделать термоядерную энергию доступной для человечества», — заявил он.
Тем не менее, EAST вряд ли станет источником коммерческой энергии. Данный реактор создан для экспериментов и установления рекордов, а не для практического использования. Его сверхпроводящие магнитные катушки, удерживающие плазму, пока что не способны обеспечить чистую выработку энергии. Однако каждый такой эксперимент — это маленький, но важный шаг на пути к созданию термоядерных электростанций будущего.