В Японии начнёт работу термоядерный реактор — почему это важное событие для индустрии

На днях в Японии открылся самый крупный на сегодняшний день действующий термоядерный реактор. Согласно задумке он является предшественником международного экспериментального реактора, который уже строится во Франции, и должен открыться в течение нескольких ближайших лет. Задача обоих реакторов заключается в получении так называемой “чистой энергии”. То есть на выходе реакторы должны будут дать больше энергии, чем было затрачено на ее получение.
Если эти эксперименты будут успешными, в области энергетики произойдет революция, так как термоядерные реакторы смогут обеспечивать человечество доступной энергией в большом количестве.

Термоядерный реактор JT-60SA, построенный в Японии

В чем преимущества термоядерного синтеза

Современные атомные станции добывают электричество за счет ядерной реакции, то есть расщепления ядра. Термоядерный же синтез является его полной противоположностью, так как подразумевает не деление, а объединение двух ядер в одно в результате их столкновения друг с другом на огромной скорости.
Надо сказать, что термоядерный синтез очень распространен во вселенной, так как происходит в звездах. Собственно говоря, вся жизнь на Земле возникла и поддерживается благодаря термоядерному синтезу, который постоянно происходит на Солнце. Однако, чтобы воссоздать условия, которые происходят в звездах, необходимо потратить большое количество энергии. Для термоядерного синтеза нужна плазма, то есть газы, разогретые до сотен миллионов градусов. Эта температура во много раз выше, чем температура ядра Солнца.


В 2022 году ученым впервые удалось получить «чистую энергию» термоядерным способом в лабораторных условиях

Изучением термоядерного синтеза как источника энергии ученые занялись еще в середине прошлого века, однако успехов добиться не удалось. В какой-то момент исследователи даже пришли к выводу, что получить чистую энергию термоядерным синтезом вообще невозможно. Поэтому еще совсем недавно термоядерный синтез казался фантастикой.
Однако в последнее время ученые вновь стали работать над развитием данной технологии. В частности, в прошлом году впервые удалось получить больше энергии, чем было затрачено на ее получение. Однако достижение было еще далеким от коммерческого использования, так как получить энергию удалось только в лабораторных условиях. Теперь же ученые хотят масштабировать термоядерные реакторы, что позволит извлекать все больше и больше энергии.

Термоядерный реактор в Японии

Новый термоядерный реактор, открытый в Японии, получил название JT-60SA. Как сообщается, он будет нагревать плазму до 200 миллионов градусов в сильном магнитном поле. Через был пропущен ток силой в 1 миллион ампер. Для сравнения в бытовой электросети сила тока составляет 15-20 ампер.


В реакторе JT-60SA в октябре была впервые получена плазма

Опыт, полученный в результате запуска и использования JT-60SA, станет основой для создания будущих термоядерных реакторов, в том числе международного экспериментального реактора (ITER). Как говорят сами авторы проекта, JT-60SA является ключом к международной дорожной карте термоядерного синтеза, поскольку он предоставляет уникальную возможность изучать, эксплуатировать термоядерное устройство.
JT-60SA уже сейчас подает многообещающие надежды. Первую плазму удалось получить в нем еще в октябре, но через нее были пропущены гораздо меньшие токи, чем планируется. Конечной целью, как уже было сказано выше, является получение чистой энергии.


ITER должен быть запущен в ближайшие несколько лет

Международный проект ITER

В проекте ИТЭР участвуют 35 стран, среди которых ЕС, Китай, Япония, США, Россия и др. Поэтому, фактически, на термоядерный реактор с надеждой смотрит большая часть человечества. Термоядерный реактор ITER будет еще больше, чем JT-60SA. Ожидается, что он сможет приступить к термоядерному синтезу в 2035 году, а первая плазма будет получена в 2025 году.
Напомним, что плазма необходима для того, чтобы атомные ядра могли сталкиваться друг с другом на огромной скорости. Результатом такого столкновения станет выделение тепла, то есть энергии, которая впоследствии будет преобразовываться в электричество.