Токамак KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) — один из исследовательских термоядерных реакторов, где учёные запускают и изучают УТР. Этот «армированный бублик» с плазмой вместо начинки сконструировали в 2007 году в Южной Корее, а первую плазму он сгенерировал в 2008 году. Что такое плазма и как наблюдать её в домашних условиях, мы недавно писали.
Почему учёные борются за каждую секунду реакции? Дело в сложности организации термоядерного синтеза, который обещает человечеству более чистое и дешевое электричество. Чтобы просто запустить реакцию, плазма в реакторе должна быть разогрета до крайне высоких температур — так положительно заряженные частицы в её составе разгонятся и начнут сталкиваться друг с другом, как ядра попкорна под крышкой. Также столкновения должны происходить достаточно часто, поэтому важна и плотность плазмы.
Все это позволит лишь запустить реакцию, но для генерации энергии нужно поддерживать горение плазмы продолжительное время — речь не о минутах, а о часах. На этом фоне победные 48 секунд южнокорейского токамака кажутся каплей в море. Но к 2026 году исследователи планируют сильно прирасти в результате и обеспечить 300 секунд горения плазмы при той же температуре «семи солнц» — 100 млн градусов Цельсия.
Углеводные плитки дивертора токамака KSTAR поменяли на вольфрамовые. Вольфрам — один из наиболее твёрдых и тугоплавких материалов, особо устойчив в вакууме. Благодаря его свойствам дивертор нагрелся всего на 25% от прежнего уровня, дольше времени сохраняя стабильную реакцию синтеза.
Да, иногда несколько лет упорных исследований приводят к, казалось бы, незначительному прогрессу. Но такова природа большинства мировых рекордов: каждая секунда имеет значение.
#цифрадня #материалы