Физики из Китайской академии наук совершили заметный прорыв в развитии термоядерной энергетики: на экспериментальном сверхпроводящем токамаке EAST в Хэфэе впервые удалось превысить так называемый предел Гринвальда. Насколько это действительно приближает человечество к «искусственному Солнцу» и почему Илон Маск называет такие проекты «суперглупыми» — об этом в материале РИА Новости. Нарушили правилоСолнце излучает свет и тепло потому, что атомы водорода сливаются в гелий, при этом выделяется огромное количество энергии. Этот синтез обеспечивается гигантским давлением и экстремально высокой температурой в ядре звезды. Воспроизвести такие условия на Земле сложно: гравитация солнца недостижима, значит, вещество либо нужно крайне сжать, либо разогреть до температур, многократно превышающих солнечные. При втором варианте никакой из известных материалов не удержит плазму. Чтобы обойти эти препятствия, советские инженеры предложили конструкцию токамака — тороидальную (в форме бублика) камеру с магнитными катушками. В ней плазма удерживается магнитным полем, не касаясь стенок. Тем не менее, за семь десятилетий (токамак изобрели в 1950?х) концепция осталась в основном экспериментальной: все действующие установки — опытные образцы. Превращение таких аппаратов в коммерческие электростанции, работающие на термоядерном синтезе, потребует решения множества научных и инженерных задач. © Иллюстрация РИА НовостиТермоядерный синтез дейтерия и тритияОдно из ключевых условий для получения энергии — обеспечить чрезвычайно высокую плотность плазмы, что входит в критерий Лоусона. В то же время долгое время существовало практическое ограничение — предел Гринвальда: при превышении этой границы плазма становилась неустойчивой, и реакция сворачивалась. Ученые из Китайской академии наук нашли метод, который позволяет обойти это ограничение. Их результаты опубликованы в журнале Science Advances. «Максимально близко»Исследователи опирались на недавно предложенную теорию, объясняющую, почему нельзя бесконечно увеличивать плотность в реакторе. Суть в стенках: раскалённая плазма выбивает из них примеси, которые затем охлаждают плазму и приводят к срыву реакции. По этой модели можно подобрать режим, в котором влияние стенки минимально, и тогда плотность допускает значительный рост. Эксперимент на токамаке EAST подтвердил эти выводы. Команда сильнее разогрела плазму в начальной фазе и увеличила подачу рабочего газа — это снизило температуру у стенок, уменьшив приток примесей в плазму. В результате она оставалась стабильной при рекордно высокой плотности, как и предсказывала теория. В ряде опытов средняя плотность превысила предел Гринвальда на 30 и на 65 процентов. © AP Photo / Xinhua, Cheng LiЭкспериментальный сверхпроводящий токамак в Хэфэе, Китай