Фузионният реактор Wendelstein 7-X успешно създаде плазма два пъти по-гореща, отколкото в ядрото на Слънцето

Експериментален термоядрен реактор Wendelstein 7-X Stellarator, проектиран специално за активни експерименти за постигане на устойчивост термоядрен синтез, получи първата плазма през вече далечната 2015 г. и оттогава само увеличи температурата и времето на задържане на плазмата в стабилна състояние.

В резултат на последния експеримент върху Wendelstein 7-X учените получиха плазма два пъти по-гореща от температурата в центъра на нашата звезда. Това събитие ще бъде обсъдено.

Първата плазма, произведена от Wendelstein 7-X stelarator през 2015 г. IPP

Стелараторите и тяхната роля в бъдещето на термоядрения синтез

Така че Stellarators се различават от по -често срещаните експериментални термоядрени реактори от типа токамак в значително по -сложна конфигурация, в която има много завои и различни завои.

Но въпреки разликите в дизайна, целта на Stellarators е точно същата като тази на други видове термоядрени реактори. И той се състои в получаване на контролиран термоядрен синтез, по време на който контролирани потоци от плазма под високо налягане и изключително високата температура ще създаде условия за сблъсък на атомите и по -нататъшното им сливане с освобождаването на огромно количество енергия.

Така че експерименталният термоядрен реактор Wendelstein 7-X има толкова сложна конфигурация, че мощта на суперкомпютрите дори е участвала в неговото проектиране.

При проектирането на реактора бяха осигурени 50 свръхпроводящи магнитни намотки наведнъж, основната чиято задача е да държи плазмата на място, докато се върти около въртящ се кръг камери.

Така че през 2018 г. инженерите, които работят по този проект, поставиха друг температурен рекорд и нагряха плазмата до температури от 20 милиона градуса по Целзий, което е една минута по -висока от температурата на Слънцето със значителни 15 милиона градуса Целзий.

Но както се оказа, това далеч не е границата и за да се увеличи допълнително температурата, учените трябваше да решат един важен проблем. По време на работата на термоядрен реактор има един вид загуба на топлина, наречен неокласически пренос на топлина.

Такива топлинни загуби са възможни поради наличието на незначителни „пролуки“ в сложното магнитно поле, през които прегрятите частици отлитат.

За да се избегне това, магнитното поле на Wendelstein 7-X е внимателно тествано и оптимизирано.

След приключване на цялата работа по настройка и проверка, учените решиха да проверят резултата и започнаха инсталацията. Така, както показа анализът на данните, събрани от рентгеновия спектрометър на кристали, учените успяха постигат рязко намаляване на неокласическия топлообмен и по този начин показват нова температура запис.

Разбира се, това е само една от стъпките (но много важни) към постигането на пълно контролиран термоядрен синтез и учените все още имат много задачи за по -нататъшно оптимизиране и модернизация на инсталациите.

Но това постижение вдъхва оптимизъм и вяра, че човечеството въпреки това ще получи на практика неизчерпаем източник на енергия, който фундаментално ще реши проблема с глобалното затопляне и енергия дефицит.

Ако материалът ви е харесал, моля, оценете го и не забравяйте да се абонирате за канала. Благодаря за вниманието!