Искусственное солнце Китая достигает 100 миллионов градусов

День чистой, безграничной энергии от ядерного слияния стал на еще один шаг ближе благодаря Экспериментальному передовому сверхпроводящему токамаку Китая (EAST).

В течение четырехмесячного эксперимента «китайское искусственное солнце» достигло температуры ядра более 100 миллионов градусов Цельсия - это более чем в шесть раз горячее, чем внутреннее пространство Солнца, и мощность нагрева 10 МВт, что позволяет изучать различные аспекты практического ядерного синтеза в процессе.

Китайский спроектированный и разработанный EAST расположен в Институте физической науки им. Хэфэй Китайской академии наук (CASHIPS) и объявлен как открытый испытательный центр для проведения стационарных операций и исследований физики, связанных с ИТЭР, как китайскими, так и международными учеными. И, как и многие другие эксперименты по слиянию, конечной целью является создание практического термоядерного реактора.

Строение EAST

EAST - реактор токамака, который состоит из металлического тора, который отводится в жесткий вакуум и затем инжектируется атомами водорода. Затем эти атомы нагреваются несколькими различными способами для создания плазмы, которая затем сжимается с помощью серии мощных сверхпроводящих магнитов.

В конце концов, плазма становится настолько горячей и настолько сжатой, что условия внутри реактора имитируют те, которые находятся внутри Солнца, заставляя атомы водорода сливаться, выделяя огромное количество энергии. Надежда состоит в том, что в конечном итоге реактор может быть построен там, где реакция плавления является самоподдерживающейся, и реактор генерирует больше энергии, чем потребляет.

EAST произвела свои прорывные температуры и плотности в течение примерно 10 секунд, объединив четыре разных метода нагрева для создания плазмы и искрообразования. В этом случае методами были более низкие колебания гибридных волн (колебание ионов и электронов в плазме), нагрев электронных циклотронных волн (с использованием статического магнитного поля и высокочастотного электромагнитного поля), нагрев ионного циклотронного резонанса (ускорение ионов в циклотрон) и нагрев ионов нейтрального пучка (ввод в пучок ускоренных нейтральных частиц в плазме).

Однако целью было не просто привязать измеритель, но также изучить, как поддерживать стабильность и равновесие в плазме, как ограничивать и переносить его, а также то, как плазменная стенка взаимодействует с энергетическими частицами. Кроме того, EAST используется в качестве демонстратора того, как использовать радиоволновое доминирующее нагревание, поддерживать высокий уровень удержания плазмы с высокой степенью чистоты, поддерживать магнитогидродинамическую стабильность и как выделять тепло с помощью водоохлаждаемого вольфрамового дивертора.

Использование EAST

CASHIPS говорит, что EAST используется для изучения того, как поддерживать электронные температуры более 100 миллионов градусов в течение длительного времени, чтобы получить дополнительные знания и помочь в разработке современных реакторов, таких как Международный термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР), построенный во Франции, Реактор (CFETR) и предлагаемая DEMO (DEMOnstration Power Station). Достижение температуры более 100 миллионов градусов Цельсия - даже если оно составляет около 10 секунд - доказывает, что можно достичь температур, необходимых для ядерного синтеза.