Раскаленные до экстремальных температур атомы начинают вибрировать так сильно, что сталкиваются друг с другом со скоростью, достаточной для того, чтобы их ядра слились воедино, дав начало новому элементу. Если использовать для этого легкие атомы из нижней части периодической таблицы — как Солнце, где водород превращается в гелий — новый атом будет весить меньше, чем два его «родителя» вместе взятые, а разница выделится в виде тепловой энергии. В ядре Солнца при температуре около 27 миллионов градусов Цельсия каждую секунду 620 млн метрических тонн водорода преобразуется в 616 млн метрических тонн гелия, а 4 млн тонн вещества превращается в чистую энергию.
Термоядерные реакторы типа токамак пытаются повторить то, что происходит внутри звезды, нагревая атомы водорода — изотопы дейтерия и трития — до необходимых температур. В прошлом году китайский токамак EAST уже добился высоких показателей: поддерживал температуру 160 млн °C в течение 20 секунд и 120 млн °C — в течение 101 секунды.
В последнем эксперименте 2021 года специалисты проверили способность EAST выдерживать экстремальные температуры — в 2,6 раз больше, чем в центре Солнца — в течение 1056 секунд или 17 минут 36 секунд. До сих пор ни одной из команд физиков, работающих над технологией в разных странах, не удавалось преодолеть рубеж в 1000 секунд.
Следует подчеркнуть, что установка EAST не провела реакцию термоядерного синтеза, лишь разогрела плазму до нужной температуры. Так что до достижения главной цели Института физики плазмы — термоядерного синтеза — еще далеко.
Важный шаг к воссозданию на Земле термоядерной реакции сделали в прошлом году американские физики. Единственный выстрел лазера запустил термоядерный взрыв и произвел в восемь раз больше энергии, чем когда-либо удавалось достичь в комплексе NIH — 1,35 мегаджоулей. Это примерно 70% энергии, которую потратил лазер на зажигание.
Ранее сообщалось, что в конце 2020 года команда корейского сверхпроводящего токамака KSTAR разогрела плазму термоядерного реактора до 100 млн градусов и поддерживала ее в таком состоянии на протяжении 20 секунд. Тогда они установили мировой рекорд, поскольку преодолеть 10-секундный барьер в удержании раскаленной до такой температуры плазмы до сих пор не удавалось никому. И вот через год ученые смогли улучшить свой результат еще на 10 секунд. Новый рекорд удержания плазмы — 30 секунд.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
