Financial Times Переводы из Financial Times
Поддержите The Moscow Times

Подписывайтесь на Русскую службу The Moscow Times в Telegram

Подписаться

Европейские ученые совершили прорыв в термоядерном синтезе

Эксперимент в британском JET позволяет надеяться на скорую коммерциализацию этого вида энергии

Реактор JET. EUROfusion (CC BY 4.0)

Европейские ученые установили новый рекорд производства энергии благодаря реакции термоядерного синтеза.

Попытки обуздать энергию, благодаря которой светятся Солнце и другие звезды, ведутся уже не одно десятилетие. Теперь группе исследователей консорциума Eurofusion удалось получить 59 мегаджоулей в ходе самоподдерживающейся реакции, длившейся пять секунд, в расположенном в Оксфорде реакторе Joint European Torus (JET). Этой энергии достаточно, чтобы вскипятить около 60 чайников.

«Получив эти знаменательные результаты, мы сделали гигантский шаг к разрешению одной из самых значительных научных и инженерных задач из всех возможных», – заявил Иэн Чэпмен, генеральный директор Управления по атомной энергии Великобритании.

JET, где работают представители стран ЕС, Швейцарии, Великобритании и Украины, был основан в 1978 г.; это крупнейший в мире токамак (тороидальная камера с магнитными катушками – реактор для управляемого термоядерного синтеза) из ныне действующих. В реакторе, который был изобретен еще в 1950-е гг. советскими физиками, плазма из изотопов водорода – дейтерия и трития – удерживается с помощью специально создаваемого магнитного поля. Она нагревается до температуры выше, чем на Солнце, провоцируя синтез атомов и выделяя в результате энергию.

Однако токамак потребляет столько энергии, что до сих пор ученым не удалось произвести ее больше, чем используется. Успешное испытание в JET – большой шаг вперед, считает Артур Террелл, автор книги «Строители звезд» (The Star Builders), в которой рассказывается об истории термоядерного синтеза. На этот раз ученым удалось получить в два с лишним раза больше энергии, чем во время предыдущего рекорда JET, который был поставлен аж в 1997 г. и составил 22 мегаджоуля. «С точки зрения мощности это примерно эквивалентно четырем ветряным турбинам. Это уже близко к промышленным масштабам», – говорит Террелл.

В ходе реакции синтеза, в отличие от ядерного деления, не появляются радиоактивные отходы. Главная задача, которую необходимо решить для вывода технологии на коммерческий уровень, – как обеспечить самоподдерживающуюся реакцию. В этом контексте пять секунд – уже значительный результат, считает Террелл: «Звучит, может, и не очень впечатляюще, но по атомным меркам пять секунд – невероятно долгий период времени».

Ожидается, что прогресс ученых JET может быть развит в ходе будущих экспериментов на токамаке ITER, который станет крупнейшим реактором термоядерного синтеза в мире. ITER уже много лет строится международными усилиями во Франции, расходы на него превысили $20 млрд.

«Научившись поддерживать синтез в течение пяти секунд, мы сможем делать это и пять минут, а затем – пять часов по мере масштабирования операций на будущих агрегатах», – говорит Тони Доннэ, директор консорциума Eurofusion, проводившего эксперимент в JET.

Поскольку перевести идею термоядерного синтеза в практическую плоскость не удается уже много десятилетий, у нее много скептиков. Однако интерес к технологии сильно вырос в последние годы благодаря борьбе с изменением климата, поскольку она не производит вредных выбросов, а запасы необходимых для нее химических элементов практически неиссякаемы.

JET и ITER – два из нескольких крупных государственных проектов, реализуемых в ряде стран. Но в секторе появляются и многочисленные частные стартапы, которые к концу 2021 г. привлекли более $4 млрд от инвесторов. Некоторые из них прогнозируют, что смогут поставлять электричество в сеть на коммерческой основе уже в 2030-е гг.

читать еще