Сегодня 07 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Стеллатор 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 стеллаторов и их преимущество над токамаками. Учёные из Института физики плазмы Общества Макса Планка (IPP) в Грайфсвальде установили рекордные показатели в работе стеллаторов, создав новый эталон в сфере управляемых термоядерных реакций.

 Источник изображения: IPP

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

Стеллаторы 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. Стеллаторы 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 стеллаторов 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 стеллатор.

«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 🔥
В Северной Корее внезапно пропал интернет, и никто не знает, почему 2 ч.
Магазин Microsoft Store обновился — больше системных интеграций, кнопка Copilot и повышение производительности 2 ч.
Состоялся анонс Mortal Shell 2 — продолжения зрелищного боевика про беспощадное избиение уродливых монстров 5 ч.
AMD впервые приняла участие в бенчмарке MLPerf Training, но до рекордов NVIDIA ей ещё очень далеко 6 ч.
Хакеры обнаружили уязвимость в Nintendo Switch 2 спустя день после релиза 10 ч.
На российских сайтах могут запретить авторизацию через Gmail 11 ч.
«Выглядит лучше, чем RE9»: разработчики гротескного хоррора Ill поразили игроков новым геймплейным трейлером 11 ч.
Google Gemini научился выполнять задачи по расписанию 12 ч.
Mundfish выпустит эвакуационный шутер The Cube во вселенной Atomic Heart 20 ч.
Capcom представила Resident Evil Requiem, которая станет «началом новой эры хорроров на выживание» — первый трейлер и дата выхода 20 ч.
Meta объявила, что текущий год станет «поворотным» для виртуальной и дополненной реальности 6 ч.
HPE представила отказоустойчивые системы Nonstop Compute на базе Intel Xeon Sapphire Rapids 6 ч.
Synology выпустила стоечное хранилище RackStation RS2825RP+ с процессором AMD Ryzen Embedded 6 ч.
Трамп отказался от перемирия с Маском и угрожает урезать ему правительственные контракты 6 ч.
Трамп разрешил сверхзвуковые полёты над США, а также подписал указы об аэротакси и дронах 7 ч.
United Airlines отключила терминалы Starlink в самолётах из-за создаваемых ими помех 8 ч.
Японцы создали экологичный пластик, который быстро растворяется в солёной воде 8 ч.
Nintendo Switch 2 оказалась на удивление прочной, но экран можно легко поцарапать 8 ч.
Начало заката Tesla? Конфликт Маска с Трампом серьёзно усугубил проблемы автопроизводителя 8 ч.
Стеллатор Wendelstein 7-X наглядно продемонстрировал своё преимущество перед токамаками 9 ч.