Китай испытывает уникальный термоядерный реактор

Как и другие страны, Китай надеется добиться контролируемого термоядерного ответа. Топливом для таких реакций служат изотопы водорода, которых много. Сложность заключается в том, как создать условия для синтеза атомов водорода, потому что колоссальная энергия нужна в очень маленьком пространстве. Один из вариантов решения этой проблемы — использование лазеров. Сейчас все работают над этим, но Китай удивил новой разработкой, сообщает kratko-news.com.

В августе этого года американским ученым из НИФ удалось приблизиться к порогу, за которым наблюдаются самоподдерживающиеся реакции синтеза. NIF, размером с три футбольных поля, использует около 200 мощных лазеров, работающих на дейтериевом и тритиевом топливе. Энергетический выход составлял 70% от количества, поставленного на лазеры. Это считается успехом.

Китайская исследовательская группа также идет по этому пути, но использует более простой и дешевый подход, говорится в публикации в South China Morning Post. Еще в 1997 г. метод был предложен ведущим китайским физиком Чжан Чжэ. Он разработал схему зажигания с двойным конусом, для которой требовался гораздо менее мощный лазер, чем для испарения обычного топлива и преобразования его в плазменное облако.

Грубо говоря, схема работает аналогично работе ускорителей. Лазер нагревает топливные модули в виде миниатюрных конусов размером с кончик карандаша. Поскольку острые концы конусов направлены друг к другу, облака водородной плазмы от каждого из них устремляются навстречу друг другу, и таким образом происходит реакция синтеза.

Проект получил финансирование относительно недавно. За шесть лет исследователи собрали грант в размере 1 миллиарда юаней (156 миллионов долларов), что не является чрезмерной суммой для исследований в этой области.

Объект Shenguang II в Шанхае начал работу прошлым летом и в течение года провел три обнадеживающих эксперимента. Стоимость топливных картриджей также невелика по сравнению с теми, которые использовались в экспериментах ученых США. Каждый конус топливного картриджа стоит несколько сотен долларов по сравнению с несколькими тысячами долларов при разработке НИФ.

Топливный конус, созданный в Китае, почти как произведение искусства. Это буквально золото — дейтерий и тритий помещены в золотую оболочку. Золото — мягкий металл, хорошо проводящий электричество и тепло. Его проводимость обеспечивает лучшую доставку энергии лазерного импульса к топливу, а его мягкость упрощает сборку.

Конусы будут подаваться в реакторную систему как патроны в пулемете Ганлинга, поясняют разработчики, что облегчает зарядку и обслуживание реакторов.

Однако конструкция тепловыделяющих сборок более сложна, чем просто золото, усеянное дейтерием и тритием. Изотопы водорода пришлось изолировать с помощью полимерной оболочки, что также оказалось трудным — испарение вредит термоядерным реакциям.

Но трудности постепенно решаются. К 2026 году ученые обещают создать или будут близки к завершению создания лазеров нового поколения. Такая установка приблизит их к заветной цели — добиться стабильной и эффективной реакции синтеза.