В самом сердце французского Прованса самые яркие ученые современности заняты крупнейшим и самым амбициозным научным экспериментом в мире. «Мы создаем, пожалуй, самую сложную машину из когда-либо созданных», — признался один из участников группы Лабан Кобленц.

Задача состоит в том, чтобы продемонстрировать возможность использования ядерного синтеза – той же реакции, которая питает наше Солнце и звезды – в промышленных масштабах. Для этого на юге Франции строится крупнейшая в мире камера магнитного удержания, или токамак, для выработки чистой энергии.

Соглашение о проекте Международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) было официально подписано в 2006 году США, ЕС, Россией, Китаем, Индией и Южной Кореей в Елисейском дворце в Париже. В настоящее время более 30 стран сотрудничают в создании экспериментального устройства, которое, по прогнозам, будет весить 23 000 тонн и выдерживать температуру до 150 миллионов градусов Цельсия. "В каком-то смысле это похоже на национальную лабораторию, большой научно-исследовательский институт. Но на самом деле это объединение национальных лабораторий 35 стран", - сказал руководитель отдела коммуникаций ИТЭР.

Ядерный синтез — это процесс, при котором два легких атомных ядра сливаются в одно более тяжелое, вызывая массовое высвобождение энергии В случае Солнца атомы водорода в его ядре сплавляются под действием огромного гравитационного давления. Тем временем здесь, на Земле, исследуются два основных метода создания термоядерного синтеза. «Вы берете очень, очень крошечный кусочек — размером с горошину перца — двух форм водорода: дейтерия и трития. И стреляете в них лазерами. Итак, вы делаете то же самое. Вы также подавляете давление. как добавляя тепло, вы получаете взрыв энергии, E = mc². Небольшое количество материи преобразуется в энергию», - это путь американцев.

«В данном случае у нас очень большая камера, 800 м³, и мы помещаем очень маленькое количество топлива — от 2 до 3 г топлива, дейтерия и трития — и получаем температуру до 150 миллионов градусов с помощью различных систем нагрева», — рассказывает Лаван о французских экспериментах. Это температура, при которой скорость этих частиц настолько высока, что вместо того, чтобы отталкивать друг друга своим положительным зарядом, они объединяются и сливаются. И когда они сливаются, они выделяют альфа-частицу и нейтрон.

В токамаке заряженные частицы удерживаются магнитным полем, за исключением высокоэнергетических нейтронов, которые вылетают и ударяются о стенку камеры, передают свое тепло и тем самым нагревают воду, текущую за стенкой. Теоретически, энергия будет использоваться за счет пара, приводящего в движение турбину. По словам Питтса, первые токамаки представляли собой небольшие настольные устройства.

«Затем постепенно они становятся все больше, больше и больше, потому что мы знаем – из нашей работы над этими меньшими устройствами, наших исследований по масштабированию от маленького к большему и большему – что для того, чтобы получить чистую термоядерную энергию из этих вещей, мы нужно сделать такой большой», — рассказал ученый.

Одной из существенных проблем были перекосы сварочных поверхностей сегментов вакуумной камеры, изготовленной в Южной Корее. «Те, которые прибыли, прибыли с достаточным количеством несоответствий по краям, где вы их свариваете, поэтому нам приходится переделывать эти края», — сказал Кобленц.

Кобленц говорит, что в настоящее время проект находится в процессе изменения последовательности в надежде максимально приблизиться к цели 2035 года по началу термоядерных операций.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!