Ir jis veikia – buvo gauta pirmoji plazma.

Praeitą savaitę buvo įjungtas naujausias JK termobranduolinės sintezės reaktorius, ST40, ir jau sugebėjo sukurti „pirmąją plazmą“ – sėkmingai sukūrė įkaitintas įelektrintas dujas – plazmą.

Iki 2018 metų tokamako reaktoriumi siekiama įkaitinti plazmą iki 100 milijonų Celsijaus laipsnių – septynis kartus aukštesnės temperatūros, nei Saulės branduolyje. Tokios sąlygos būtinos „susiliejimui“ – tik tokios temperatūros vandenilio branduoliai gali pradėti jungtis į helį, išlaisvindami praktiškai beribę, švarią energiją.

„Ši diena svarbi termobranduolinės sintezės vystymui JK ir visame pasaulyje," sakė Davidas Kinghamas, ST40 sukūrusios Tokamak Energy, vykdantysis direktorius.

„Rodome pirmąjį pasaulinės klasės kontroliuojamos termobranduolinės sintezės įrenginį, kurį projektavo, gamino ir naudoja privatus verslas. ST40 yra mašina, parodysianti, kad termobranduolinei sintezei reikiamą temperatūrą – 100 milijonų laipsnių – galima pasiekti kompaktišku, nedidelių kaštų reaktoriais. Taip termobranduolinės sintezės galios naudojimo perspektyva bus matuojama metais, o ne dešimtmečiais.“

Low pressure plasma in the ST40 tokamak #fusionenergy #science #physics #tokamak #energy #fasterfusion

A post shared by Tokamak Energy (@tokamakenergy) on Apr 28, 2017 at 8:33am PDT

Termobranduolinė sintezė teikia energiją visoms visatos žvaigždėms, tad ir mūsų Saulei, ir jei išsiaiškintume kaip tai vykdyti Žemėje, būtų galima naudotis neribota švaria energija, praktiškai nepaliekančia anglies pėdsako.

Kitaip nei branduolių skilimas, vykstantis dabartiniuose branduoliniuose reaktoriuose, termobranduolinė sintezė atomus sujungia, o ne skaldo, ir šio proceso palaikymui reikia nedaug daugiau, nei druskos ir vandens, o pagrindinis šalutinis produktas – helio dujos.

Bet kad ir kokia perspektyvi termobranduolinė sintezė, įgyvendinti jos mokslininkams iki šiol nepavyko.

Procesui naudojami galingi magnetai, kuriais siaubingai įkaitinta plazma laikoma pakankamai ilgai, kad sukurtų pakankamą kiekį elektros, kas, kaip nesunku įsivaizduoti, visiškai nėra paprasta užduotis.

Per pastaruosius metus būta šioje srityje būta nemenkų pasiekimų. Spalio mėnesį MIT mokslininkai pagerino plazmos slėgio rekordą, o gruodį P. Korėjos tyrėjai buvo pirmieji, 70 sekundžių išlaikę „didelio našumo“ plazmą, įkaitintą iki 300 milijonų laipsnių.

Vokietijoje, naujo tipo termobranduolinės sintezės reaktoriumi Wendelstein 7-X stelaratoriumi, sugebėjo sėkmingai kontroliuoti plazmą.

Bet iki visų mozaikos detalių surinkimo ir gebėjimo kurti pakankamai karštą plazmą, kad joje galėtų vykti termobranduolinės reakcijos, ir išlaikyti ją pakankamai ilgai, kad būtų galima pasinaudoti išskiriama jos energija, dar laukia daug darbo.

ST40 yra vadinamasis tokamako reaktorius, kuriame galingomis magnetinėmis vijomis kontroliuojama toroido formos karštos plazmos šerdis.

Kitas žingsnis – visų šių magnetinių vijų montavimas ST40 ir išbandymas, o vėliau šiais metais, Tokamak Energy sieks sukurti 15 milijonų laipsnių plazmą.

2018 metais komanda tikisi pasiekti termobranduolinės sintezės – 100 milijonų laipsnių, o galutinis tikslas – iki 2030 pradėti tiekti švarią energiją JK elektros tinklams.

Ar jiems tai pavyks, dar pamatysime.

Bet kompanija dabar yra vienu žingsniu arčiau, o kadangi jie ne vieninteliai, kuria tokamako tipo reaktorių, tikėkimės, tai tik paspartins lenktynes, siekiant įdarbinti komercinį termobranduolinės sintezės reaktorių.

Nenuleisime akių.

Fiona Macdonald
sciencealert.com

Komentarai (5)