Южнокорейски учени обявиха нов рекорд в термоядрения синтез
„Изкуствено слънце“ е успяло да поддържа плазма с температури от 100 милиона градуса за 48 секунди
Учени в Южна Корея обявиха нов световен рекорд за продължителност на времето, през което са поддържали температури от 100 милиона градуса по Целзий - седем пъти по-горещи от ядрото на слънцето - по време на експеримент с ядрен синтез. Това е важна стъпка напред за този тип футуристични енергийни технологии.
Ядреният синтез се стреми да възпроизведе реакцията, която кара слънцето и другите звезди да блестят, чрез сливане на два атома, за да се освободи огромно количество енергия. Често наричан „Свещен граал на чистата енергия“, термоядреният синтез има потенциала да осигури неограничена енергия без затоплящо планетата въглеродно замърсяване. Но овладяването на процеса на Земята е изключително предизвикателство за науката.
Най-често срещаният начин за постигане на енергия от термоядрен синтез включва реактор с формата на поничка, наречен токамак, в който водородните варианти се нагряват до изключително високи температури, за да се създаде плазма. Плазмите с висока температура и висока плътност, в които реакциите могат да протичат дълго време, са жизненоважни за бъдещето на реакторите за ядрен синтез, посочва Си-Ву Йоон, директор на изследователския център KSTAR към Корейския институт за термоядрена енергия (KFE), който стои зад новия рекорд, цитиран от CNN. „Поддържането на тези високи температури не беше лесно да се демонстрира поради нестабилния характер на високотемпературната плазма. Затова този нов рекорд е толкова важен“.
KSTAR, устройството за изследване на термоядрения синтез на KFE, което се нарича „изкуствено слънце“, е успяло да поддържа плазма с температури от 100 милиона градуса за 48 секунди по време на тестове между декември 2023 г. и февруари 2024 г., като по този начин е подобрило предишния рекорд от 30 секунди, поставен през 2021 г. Учените от KFE казват, че са успели да удължат времето чрез промяна на процеса, включително използване на волфрам вместо въглерод в „отклонителите“, които извличат топлина и примеси, произведени от реакцията на синтез.
Крайната цел е KSTAR да може да поддържа плазмени температури от 100 милиона градуса за 300 секунди до 2026 г., „критична точка“, за да може да се увеличат операциите по термоядрения синтез, казва Си-Ву Йоон.
Това, което учените правят в Южна Корея, ще бъде включено в разработването на Международния термоядрен експериментален реактор в Южна Франция, известен като ITER, най-големият токамак в света, чиято цел е да докаже осъществимостта на термоядрен синтез.
Работата на KSTAR „ще бъде от голяма полза за осигуряване на прогнозираната производителност в експлоатацията на ITER навреме и за напредване на комерсиализацията на термоядрената енергия“, акцентира ученият.
През 2022 г. учени от National Ignition Facility към американската Lawrence Livermore National Laboratory влязоха в историята, като успешно завършиха реакция на ядрен синтез, която произведе повече енергия, отколкото е използвана за захранване на експеримента.
Този февруари учени близо до английския град Оксфорд обявиха, че са поставили рекорд за производство на повече енергия от всякога при реакция на термоядрен синтез. Те добиха 69 мегаджаула термоядрена енергия за пет секунди, приблизително достатъчно, за да се захранят 12 000 домакинства за това време.
Но комерсиализирането на ядрения синтез все още остава далече, докато учените работят за разрешаване на огромни инженерни и научни трудности.
Ядреният синтез „все още не е тук и следователно не може да ни помогне с климатичната криза сега“, казва Анеека Хан, научен сътрудник по ядрен синтез в University of Manchester в Обединеното кралство.
Въпреки това, добавя тя, ако напредъкът продължи, термоядреният синтез „има потенциала да бъде част от зелена енергийна смес през втората половина на века“.