Шлях до безмежної енергії. Найбільший у світі термоядерний реактор почав свою роботу

1 грудня в Японії розпочав роботу найбільший у світі експериментальний термоядерний реактор. Наразі вчені вважають, що незважаючи на те, що технологія виробництва термоядерної енергії ще перебуває на початкових етапах свого розвитку, у майбутньому вона може стати джерелом безмежної енергії для жителів Землі, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Термоядерний синтез відрізняється від поділу атомного ядра, який використовується для отримання енергії на сучасних АЕС, тим, що відбувається об'єднання ядер двох атомів, а не розщеплення ядра одного атома. До речі, термоядерний синтез відбувається в ядрах усіх звичайних зірок, завдяки чому вони можуть існувати. Коли цей синтез припиняється, то зірки вмирають і перетворюються на нейтронні зірки, чорні діри або білих карликів. На відміну від методу поділу ядра, термоядерний синтез не несе в собі ризику катастрофічних аварій на АЕС і створює набагато менше радіоактивних відходів.

Експериментальний термоядерний реактор під назвою JT-60SA розташований у місті Нака на північ від Токіо і являє собою токамак, тобто тороїдальну установку для утримання плазми. У цьому реакторі перебуває плазма, розігріта до температури 200 млн градусів Цельсія.

Основною метою, яку переслідують фізики, є вивчення можливості створення термоядерного синтезу, під час якого буде вироблено більше енергії, ніж було витрачено на саме виробництво. Для проведення синтезу потрібна величезна кількість енергії, але, щоб реактор був ефективним, він має виробити більше енергії під час термоядерного синтезу, ніж науковці витратять на створення і підтримання цієї реакції.

Ректор JT-60SA — це проєкт, у якому бере участь окрім Японії ще й Європейський Союз. Наразі реактор є попередником ще однієї подібної установки, яка стоїть у Франції — Міжнародного експериментального термоядерного реактора (ІТЕР).

Обидва реактори призначені для того, щоб ядра атомів водню всередині установки об'єднувалися і створювали гелій, унаслідок чого має відбуватися виділення величезної кількості енергії та тепла. Саме такий процес відбувається в ядрах зірок, зокрема в ядрі Сонця.

Таким чином можна отримати чисту, практично безмежну енергію, яка зможе забезпечити все людство в майбутньому, вважають учені. Це також призведе до повної відмови від використання викопного палива і значно поліпшить стан клімату Землі.

Але ця технологія ще перебуває в зародковому стані, і як кажуть експерти, якщо термоядерна енергія і стане реальністю, то не раніше, ніж у другій половині 21 століття. Але саме експериментальні термоядерні реактори — це перший крок до досягнення мети отримати термоядерну енергію в достатній кількості.

Наприкінці минулого року фізики з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (США) вперше отримали так званий чистий приріст енергії. Тобто їм вдалося отримати більше енергії під час термоядерного синтезу, ніж вони витратили на створення і підтримання реакції. Але на цьому експериментальному реакторі використовується інший метод створення реакції, ніж на JT-60SA, і він називається термоядерний синтез з інерційним утриманням.

Як уже писав Фокус, деякі вчені вважають, що термоядерна енергія не врятує планету і людство, бо створення повноцінних термоядерних реакторів доведеться чекати ще дуже довго.