Великобритания тества нов сферичен реактор за термоядрен синтез
Учени успешно тестваха нова машина за термоядрен синтез във Великобритания, която може да предостави жизненоважна информация за бъдеща прототипна електроцентрала.
Построяването на The Mega Amp Spherical Tokamak (MAST) Upgrade в Центъра за термоядрена енергия в Кълъм, Оксфордшир, отне 7 години и 55 млн. британски лири. Тази седмица машината произведе първата си плазма - състояние, което водородът достига при нагряване до изключително високи температури.
Разбирането за това как звездите се захранват от водород, който се преобразува в хелий, датира от около век, но усилията да се използва чистата енергия от реакцията в комерсиални електроцентрали за момента е неуспешна.
MAST може да премахне някои от препятствията за доставяне на чиста, неограничена енергия за населението, надяват се учените.
Ядреният синтез се различава от технологията на делене, използвана от съществуващите атомни електроцентрали, тъй като може да освободи огромни количества енергия с малко свързана радиоактивност.
В момента АЕЦ по света разчитат на деленето на атоми, където тежък химичен елемент се разделя, за да се получат по-лек. Но ядреният синтез работи чрез комбиниране на два леки елемента, за да се получи по-тежък. Това е опит да се възпроизведат процесите във вътрешността на Слънцето тук на Земята.
MAST ще използва иновативен дизайн, известен като сферичен токамак.
Токамакът е термоядрено устройство, което използва магнитни полета, за да ограничи плазмата - горещ, йонизиран газ - в съд. Тази плазма позволява на леките елементи да се сливат и да произвеждат енергия.
Повечето подобни устройства имат форма на поничка. Но при MAST размерът на "отвора на поничката" е намален максимално, придавайки на плазмата почти сферичен профил.
"Мислихме за дизайн, който позволява по-малки и по-евтини централи, и следователно по-бързо проникване на енергийните пазари. Това е идеята зад сферичния токамак", каза проф. Иън Чапман, главен изпълнителен директор на Агенцията за атомна енергия на Великобритания (UKAEA), пред Би Би Си.
"Голямото предизвикателство зад сферичния токамак е, че за да постигнете граничните условия за осъществяването на термоядрения синтез, е необходимо горивото да е 10 пъти по-горещо от Слънцето. Ако поставите това в много по-малък контейнер, шансовете за разтопяване на стените на контейнера са много по-големи. Така че имате нужда от наистина умен начин за извеждане на топлината."
Учените от центъра са проектирали нова изпускателна система за тази цел, която ще бъде тествана по-късно. Системата ще извежда плазмата от машината при температури, достатъчно ниски, за да издържат материалите, което означава, че компонентите могат да издържат много по-дълго.
Центърът за термоядрена енергия в Кълъм е дом както на MAST, така и друго устройство, наречено JET ("Съвместният европейски торус" - the Joint European Torus). JET използва по-конвенционалния дизайн и е предшественик на международния проект за термоядрен синтез, наречен Iter, на стойност милиарди евро. Iter е един от най-големите научни експерименти в света, който ще демонстрира синтез в мащаб след завършването си през 2025 г.