Сегодня 28 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Стелларатор Wendelstein 7-X наглядно продемонстрировал своё преимущество перед токамаками

Новый цикл работы недавно запущенного экспериментального термоядерного реактора Wendelstein 7-X в Германии доказал перспективы концепции стеллараторов и их преимущество над токамаками. Учёные из Института физики плазмы Общества Макса Планка (IPP) в Грайфсвальде установили рекордные показатели в работе стеллараторов, создав новый эталон в сфере управляемых термоядерных реакций.

 Источник изображения: IPP

Вид на ядро установки Wendelstein 7-X. Источник изображения: IPP

Стеллараторы традиционно считаются более стабильными по сравнению с токамаками, поскольку не требуют протекания тока через плазму для её удержания. Вместо этого удержание обеспечивается исключительно сложной системой внешних магнитных полей. Это устраняет важный источник нестабильности, присущий токамакам. Однако высокая сложность конструкции делает стеллаторы дороже в производстве и настройке.

Тем не менее, индустрия в основном делает ставку на токамаки. В частности, международный проект термоядерного реактора ИТЭР — это огромный токамак. Стеллараторы остаются перспективной альтернативой, в теории обещая более компактные размеры, что удобно для коммерческой эксплуатации. Учёным остаётся доказать возможность поддерживать термоядерные реакции в стеллаторах с меньшими затратами энергии и ресурсов, чем в токамаках. В этом вопросе немецкая установка Wendelstein 7-X оказалась на острие прогресса.

Как и в токамаках, в рабочих камерах стеллараторов создаются условия для синтеза ядер гелия в процессе слияния изотопов ядер водорода. Для этого газ разогревается до десятков и сотен миллионов градусов, что доводит вещество до состояния плазмы. Ионы вещества приобретают энергию, которая с привлечением законов квантовой механики заставляет их преодолевать кулоновское отталкивание и сливаться, синтезируя более тяжёлые атомы с выделением колоссальной энергии.

В последнем экспериментальном цикле Wendelstein 7-X удалось достичь рекордного сочетания трёх ключевых параметров термоядерного синтеза: температуры, плотности плазмы и времени её удержания. Это критически важный показатель: чем выше их произведение, тем ближе установка к режиму самоподдерживающейся реакции — конечной цели всего термоядерного направления.

Ключом к успеху последнего эксперимента Wendelstein 7-X стала разработка новой топливной форсунки, которая сочетала в себе непрерывную подачу топлива с импульсным нагревом для поддержания необходимой температуры плазмы. В течение 43 секунд в плазму было выпущено 90 замороженных водородных гранул со скоростью до 800 м/с, что примерно соответствует скорости пули. Запрограммированные импульсы мощных микроволн нагревали плазму, которая достигала пиковой температуры в 30 млн ℃. Такая координация между микроволновыми импульсами и впрыском гранул значительно увеличивала время стабильного поддержания плазмы.

Этот же эксперимент обнаружил рост энергооборота реакции до 1,8 ГДж за шестиминутный цикл, побив предыдущий рекорд реактора в 1,3 ГДж, установленный в феврале 2023 года. Энергооборот — это сочетание мощности нагрева и продолжительности существования плазмы в термоядерном реакторе, а также показатель способности реактора поддерживать высокоэнергетическую плазму. Таким образом, это ещё один важный параметр для работы будущих электростанций, который показал экспериментальный стелларатор.

«Результаты этой экспериментальной кампании — это нечто большее, чем просто цифры. Они представляют собой значительный шаг вперед в подтверждении концепции стелларатора, ставший возможным благодаря выдающемуся международному сотрудничеству», — резюмировали учёные IPP.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
ЕС пригрозил Meta ежедневными штрафами — бизнес-модель «плати или соглашайся» не прошла проверку 3 ч.
Новая статья: FBC: Firebreak — контроль потерян. Рецензия 3 ч.
Кодзима спрятал в Death Stranding 2: On the Beach отсылки к самому себе — они могут вызвать «сильный кринж» 4 ч.
Сердце пустыни склонно к измене: создатели Dune: Awakening устроили передел PvP и PvE в эндгейме после жалоб игроков 6 ч.
Microsoft добавила в браузер Edge поиск по истории с ИИ и новые функции Copilot 8 ч.
«Погоня за безопасными идеями — смертный приговор»: разработчик Rematch разбил надежды фанатов на Sifu 2 9 ч.
Мир охватила эпидемия ИИ-зависимости — от нездорового общения с ботами лечатся, как от наркомании 9 ч.
Cloudflare объяснила проблемы с доступом ко многим сайтам из России и заявила, что не может их исправить 9 ч.
VK Tech представил линейку новых сервисов информационной безопасности 10 ч.
Кооперативное выживание Abiotic Factor в духе Half-Life и научной фантастики 90-х готово к выбросу из раннего доступа — дата выхода и новый трейлер 10 ч.
Intel скоро «догонит» AMD по доле рынка серверных процессоров 4 ч.
Intel смогла снизить долю на рынке серверных процессоров до 62 %, но доля AMD всё равно меньше 4 ч.
Да будет свет: российские IT-компании заинтересовались арендой тёмного волокна 4 ч.
Учёные заставили цифровой контроллер работать почти при абсолютном нуле — это прорыв для квантовых компьютеров 5 ч.
Над США взорвался пылающий метеорит массой более тонны — осколки пробили жилой дом 8 ч.
Геймерские OLED-мониторы станут ярче — LG Display запустила массовое производство суперярких панелей с частотой 280 Гц 9 ч.
Deloitte: прожорливость ИИ ЦОД может привести к перегрузке энергетической инфраструктуры США 10 ч.
Cooler Master выпустила компактный корпус NR200P V3 с поддержкой больших и мощных видеокарт 11 ч.
Китайский «Большой фонд» сосредоточится на импортозамещении в литографии и проектировании чипов 12 ч.
«Яндекс Фабрика» выпустила первые Bluetooth-колонки под брендом Commo — от 3490 рублей 12 ч.