Физики из Китайской академии наук сделали важный шаг в развитии термоядерной энергетики: на экспериментальном сверхпроводящем токамаке EAST в Хэфэе впервые удалось превысить так называемый предел Гринвальда. Насколько это приближает человечество к созданию «искусственного Солнца» и почему Илон Маск называет такие проекты «суперглупыми» — в материале РИА Новости. Нарушили правилоСолнце светит и выделяет тепло потому, что атомы водорода сливаются, образуя гелий. «Побочный продукт» этого процесса — колоссальные объёмы энергии. В звёздных недрах синтез происходит из?за огромного давления и экстремально высоких температур. Повторить это на Земле непросто: гравитацию звезды не воспроизвести, значит, вещество нужно либо сильно сжать, либо разогреть до температур, многократно превосходящих солнечные. При втором подходе ни один известный материал не выдержит плазму. Чтобы преодолеть эти ограничения, советские учёные предложили токамак — тороидальную (в форме бублика) камеру с магнитными катушками, где магнитное поле удерживает плазму от контакта со стенками. Однако за семьдесят лет — с момента изобретения токамака в 1950?х — идея осталась в основном экспериментальной: все действующие установки пока демонстрационные. Для создания коммерческой электростанции на основе термоядерного синтеза остаётся решить ряд фундаментальных научных и инженерных задач. © Иллюстрация РИА НовостиТермоядерный синтез дейтерия и тритияОдной из таких задач является достижение чрезвычайно высокой плотности плазмы — одно из ключевых условий критерия Лоусона для генерации энергии. Долгое время считалось, что существует практический предел — предел Гринвальда, выше которого плазма становится нестабильной и реакция прекращается. Учёные из Китайской академии наук показали, что этот предел можно преодолеть. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. «Максимально близко»Исследователи опирались на недавно разработанную теорию, объясняющую, почему нельзя бесконечно увеличивать плотность плазмы в реакторе. Дело оказалось в стенках: горячая плазменная «нить» выбивает из них примеси, которые затем «охлаждают» плазму и приводят к её деградации. Согласно новой модели, существует режим, в котором стенки почти не загрязняют плазму, и тогда плотность может быть значительно повышена. Опыт на токамаке EAST подтвердил это предположение. Ученые более интенсивно прогрели плазму на начальном этапе и увеличили подачу газа, что позволило снизить температуру у стенок. В результате приток примесей в плазму уменьшился, и она оставалась стабильной при рекордно высокой плотности, как того предсказывала теория. В ряде экспериментов средняя плотность превысила предел Гринвальда на 30 и 65 процентов. © AP Photo / Xinhua, Cheng LiЭкспериментальный сверхпроводящий токамак в городе Хэфэй, Китай