Н а теория термоядреният синтез е неизчерпаем източник на енергия. Блок водородно гориво с размерите на ананас може да произведе електричество колкото от 10 000 тона въглища. Сега към овладяването на тази енергия е направена още една важна крачка. Учените от Института по плазмена физика от Китайската академия на науките са успели да загреят плазма на установката EAST (Експериментален усъвършенстван свръхпроводников токамак) до 120 млн. градуса по Целзий и да удържат това състояние в цели 1056 секунди - почти тройно, биейки досегашния рекорд от 390 секунди, постигнат от французите през 2003 г.
Ядреният синтез в токамак представлява възпроизвеждане на процеса, който протича в сърцето на Слънцето и всички други звезди. Там под въздействието на свръхвисоки налягане и температура се извършва сливане на атомните ядра, в резултат на което се получават нови елементи.
Главният и единствен източник на енергия при звездите е водородът, чиито ядра в процеса на реакцията на термоядрения синтез се сливат и образуват хелий. Но доколкото ядрото на хелия има четири пъти по-малка маса от ядрото на водорода, от който то се получава, то излишъкът от енергия в строго съответствие със законите на физиката се отделя във вид на светлина и топлина.
Мащабите на тази енергия са толкова огромни, че са достатъчни буквално да запалят нови звезди. За нейната мощ красноречиво свидетелстват кадри от извършваните до 1963 г. опити с термоядрено оръжие. И нищо чудно, че учените отдавна мечтаят да установят контрол над такъв процес.
Съществуват различни технологии за пресъздаване на процеса на ядрения синтез, една от тях е именно токамак (тороидална камера с магнитни макари), разработена от съветски учени още в началото на 50-те години.
Плазмата в в токамака се удържа от специално създадено комбинирано магнитно поле, доколкото никакъв материал не е способен да издържи на температурата, възникваща при термоядрения синтез. А главната особеност на токамака е използването на електрическия ток, протичащ по плазмения кабел, който обезпечава загряването на плазмата и удържането на равновесието на плазмения шнур във вакуумната камера. Запазването на стабилността на загрятата до звездни температури плазма и днес е главната задача, стояща пред учените, защото само така термоядреният синтез може да стане управляем.
По-рано на токамака EAST вече беше достигната и поддържана в продължение на 20 секунди температура от 160 млн. градуса по Целзий. За сравнение температурата на слънчевото ядро е 15 млн. градуса, но там и налягането е много по-високо. Сета има истински пробив - реакцията продължава 15 минути.
Наистина учените не престават да повтарят, че до постигането на истински управляем и най-важното – приложим на практика термоядрен синтез е още далече и че засега реакторът употребява много повече енергия, отколкото може да отдаде. И въпреки това самият факт, че китайските физици са успели да увеличат толкова чувствително времето на поддържането на плазмата, свидетелства, че въпросът относно възможността за постигане на управляем термоядрен синтез вече звучи не „дали“, а „кога“.
Във Франция строят първия реактор
На 28 юли 2020 под звуците на саундтрака на филмовата сага "Междузвездни войни" френският президент Емануел Макрон откри официално строителството на първия в света експериментален термоядрен реактор – ИТЕР, в Кадараш, близо до Марсилия, Франция. Във вакуумната камера с размери 30 м височина и също такъв диаметър се планира в промишлен мащаб да се осъществи управляем термоядрен синтез. Очаква се ITER да бъде стъпката между днешните експерименти в плазмената физика и бъдещите термоядрени електроцентрали. Той ще бъде изграден на базата на проведени изследвания с други подобни устройства, каквито са DIII-D, EAST, TFTR, JET, JT-60, и T-15, и ще бъде значително по-мащабен от всяко едно от тях. В проекта участват всички водещи в технологично отношение страни – ЕС като цяло, Индия, Китай, Русия, САЩ, Южна Корея и Япония. Цената му се определя приблизително на 19 млрд. евро, което го прави един от най-големите днешни научно-технически мегапроекти. Срокът за завършването засега е 2025 г.
Константин Събчев
