Сегодня 26 мая 2026
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 🔥
Апокалипсис рабочих мест не наступил: Сэм Альтман признал, что переоценил опасность ИИ для рынка труда 28 мин.
Регулятор выдал планы Paradox на Lego-игру в серии Cities: Skylines — Lego Skylines 60 мин.
«Яндекс» запустит ИИ-генератор сайтов и веб-приложений по текстовому описанию 2 ч.
«На рынке так много нескончаемых видеоигр»: разработчики The Talos Principle 3 объяснили, почему третья часть станет последней в серии 3 ч.
Путь к чистоте священной машины: Owlcat раскрыла детали ключевой механики в аддоне «Неисчислимый музеон» для Warhammer 40,000: Rogue Trader 3 ч.
Президент Ирана подписал указ о восстановлении подключения страны к интернету — после почти трёх месяцев блокировки 5 ч.
Попытка не пытка: после отмены Contraband разработчики Just Cause взялись за ещё одну игру-сервис 5 ч.
Гибкие настройки безопасности и новые инструменты для работы с шаблонами — «Базис» обновил конструктор Basis Automation Studio до версии 2.4 5 ч.
Гибкие настройки безопасности и новые инструменты для работы с шаблонами — «Базис» обновил конструктор Basis Automation Studio до версии 2.4 6 ч.
ЕС готовится оштрафовать Google на рекордную сумму по итогам антимонопольного расследования 10 ч.
Представлен бюджетный смартфон Infinix Hot 70, который бледнеет в жару 12 мин.
SK hynix представила iHBM — память HBM со встроенным охлаждением ICE для будущих ИИ-чипов 3 ч.
Одноплатный компьютер ODROID-H5 получил порт 10GbE и четыре слота M.2 3 ч.
Анонсирован смартфон Honor 600e с ярким экраном и MediaTek Dimensity 7100 по цене $587 3 ч.
Asus представила первый в мире моноблок на процессоре Snapdragon X 4 ч.
Samsung разработала первый в мире прототип флеш-чипа 3D NAND с 900 слоями 5 ч.
Но есть и плюсы: OCP напомнила местным властям о возможности использования избыточнго тепла ЦОД 5 ч.
Новая статья: Своевременная доставка до последнего байта: как российская сеть Curator CDN совмещает скорость, безопасность и гибкость управления 5 ч.
Учёные впервые поймали гамма-лучи сверхъяркой сверхновой — их связали с рождением магнитара 5 ч.
MediaTek намекнула на выпуск первого чипа для Windows-ноутбуков в преддверии Computex 2026 10 ч.