Китайский реактор-токамак EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) является одной из самых многообещающих установок в мире, на котором ведутся исследования в области термоядерного синтеза. В течение нескольких последних лет мы наблюдали, как при помощи этого реактора ученые делали большие шаги вперед, и недавно на реакторе EAST был установлен новый мировой рекорд, заключавшийся в удержании в камере реактора разогретой до 120 миллионов градусов Цельсия плазмы на протяжении 101 секунды.
Главной целью исследований в области термоядерного синтеза является воссоздание процессов, которые приводят в действие Солнце и другие звезды, вырабатывая поистине огромные количества энергии под влиянием сверхвысоких температур и давления. В недрах термоядерных реакций ученые пытаются получить высокотемпературную плазму, в среде которой ядра атомов двигаются настолько быстро, что при столкновении они сливаются и образуют атомы более тяжелых элементов, выделяя при этом большое количество свободной энергии.
В настоящее время в распоряжении ученых из многих стран имеется несколько экспериментальных установок различного типа. Но самыми перспективными считаются реакторы типа токамак, имеющие камеру в виде тора, такие, как и реактор EAST.
Камера реактора, которую можно представить себе в виде большого полого металлического "пончика", окружена множеством катушек электромагнитов, вырабатывающих поле, фиксирующее потоки перегретой водородной плазмы и удерживающие их от контакта с поверхностью камеры реактора. В 2016 году ученым проекта EAST удалось нагреть плазму до 50 миллионов градусов Цельсия и удерживать ее на протяжении 102 секунд. Уже в 2018 году ученые "повысили ставки", плазма с температурой в 100 миллионов градусов, что в шесть раз горячей, чем температура в ядре Солнца, удерживалась в реакторе на протяжении 10 секунд.
Последний раунд проведенных экспериментов является большим шагом вперед для ученых, изучающих термоядерный синтез. Как мы уже упоминали выше, "искусственное Солнце" реактора EAST нагрело плазму до рекордных 120 миллионов градусов и удерживало ее в течение 101 секунды. В ходе других, отдельных экспериментов, температура плазмы увеличивалась до 160 миллионов градусов, зато время удержания плазмы снижалось до 20 секунд в среднем. А конечной целью, которую преследуют китайские ученые, является удержание плазмы, разогретой выше 100 миллионов градусов на протяжении 1000 секунд, что эквивалентно приблизительно 17 минутам.
Конструкция китайского реактора EAST не рассчитана на возможность производства электрической энергии из реакций термоядерного синтеза. Этот реактор является чисто научной установкой, на которой проводятся фундаментальные исследования, результаты которых уже используются и будут использоваться в строительстве и при запуске устройств следующего поколения, таких, как термоядерный реактор ITER, сооружение которого будет завершено в 2025 году. А на работу в полном режиме реактор ITER выйдет, как ожидается, в 2035 году.
