В феврале реактор Франции на западном ядерном слиянии сделал большой шаг к получению чистой, похожей на звездную энергию для всех. Машина держала перегретую плазму в течение 1337 секунд или чуть более 22 минут. Это побило предыдущий мировой рекорд, установленные Китайским Восточным Токамаком несколькими неделями ранее. Это улучшение на 25%, огромный скачок вперед, если учесть, что хранение плазмы под контролем в течение длительных периодов времени — одна из самых сложных вещей в мире науки.
Энн-Изабель Этьенвр, директор по фундаментальным исследованиям в Комиссариате Альтернативы Атомики и Атомики и Аукс Энергиса (CEA), назвала достижение «новой ключевой технологической вехой». В своем ядро, Уэст использовал несколько мегаватт нагревательной мощности и мощных магнитных полей, чтобы сохранить водородную плазму при 50 миллионов градусов по Цельсию, кормянут в сосуде в форме тора.
Прорыв демонстрирует, что вольфрамовые стены машины и системы охлаждения могут противостоять условиям наказания расширенной работы в плазме без лома. В то время как West не предназначен для производства чистой электроэнергии, запись показывает, что устройства Fusion теперь могут поддерживать такую стабильность, которая потребуется будущая энергетическая установка.
Как Токамак укроет звезду
Токамак-ядерные слияние, такие как Запад, посылают заряженные частицы в бесконечных петлях вокруг камеры в форме ткдуна, которая действует как магнитная бутылка. Обычно плазма сразу же охлаждает реакцию и нанесет вред аппарату, если бы он ударил стены напрямую, но это магнитное заключение не дает его происходить. Это невероятно сложно достичь этого баланса, так как плазма печально нестабильна, и даже незначительный дисбаланс может вызвать серьезные проблемы.
Западный эксперимент использовал около 2 мегаватт непрерывного нагрева, чтобы сохранить плазму живым, тщательно управляя частицами выхлопных газов и тепловых нагрузок в своей области диверторов вольфрама. Несмотря на то, что вольфрам может выдержать высокие температуры, исследователям все еще приходилось держать загрязнение и эрозию в страхе. Способность Уэста сохранять плазму в течение более 20 минут в этих обстоятельствах указывает на то, что его компоненты работали, как и предполагалось, повышение уровня доверия в дизайнах следующего поколения, таких как ITER, гораздо более крупный международный токамак с 60-футовым магнитом в его ядре, который в настоящее время собирается в той же области Южной Франции.
ITER стремится масштабировать эту работу, нацеленную на 500 мегаватт мощности слияния всего лишь 50 мегаватт нагрева. Данные с Запада напрямую сообщают, как инженеры готовятся к первым плазменным запускам Iter.
Почему длинные плазменные пробеги — настоящий приз
Прорывы ядерного слияния часто делают заголовки для рекордных температур или экспериментов по чистой энергии, таких как веха национального зажигания США в 2022 году или совместный европейский европейский тор Великобритании в течение пяти секунд. Достижения Запада отличаются от необработанной мощности, оно продемонстрировало долговечность и устойчивость. Практическая электростанция должна будет работать непрерывно в течение нескольких часов, дней и в конечном итоге годов без катастрофического повреждения его компонентов.
Вот почему 22-минутный пробег является значительным. Это показывает, что плазма может быть ограничена не только на крайней жаре, но и системы охлаждения реактора могут пережить напряжение в течение значимых периодов. Запланированы более длительные кампании на Западе, с конечной целью управления плазмой в течение нескольких часов, постепенно увеличивая мощность отопления. Эти эксперименты будут уточнить оперативную «пьесу» для ITER и за ее пределами.
Fusion Energy по -прежнему сталкивается с препятствиями — как управление активированными материалами реактора и поддержание чистоты плазменной среды — но прогресс West предлагает критическое доказательство концепции. Каждая запись, будь то власть, продолжительность или стабильность, создает основу для машин, которые станут прорывом для почти безграничной чистой энергии, имитируя реакции, которые освещают звезды.
