Российские ученые совершили рывок к «главной задаче физики 21-го века» — управляемой термоядерной реакции. Американцы готовы заплатить им большие деньги за это ноу-хау. И уже платят. Ученые новосибирского Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН добились устойчивого нагрева плазмы до 10 млн градусов, сообщили в ИЯФ во вторник.
Время удержания плазмы пока составляет миллисекунды.
В свое время академик Виталий Гинзбург составил список приоритетных задач для физиков на 21-й век. На первом месте в этом списке стояло овладение управляемой термоядерной реакцией. Наше достижение — шаг именно в этом направлении, говорит участник проекта, замдиректора ИЯФ по научной работе Александр Иванов.
«Разогрев плазму в пять раз горячее, чем это удавалось раньше, мы не просто добавили количественное значение, мы совершили качественный скачок. По аналогии со спортом, мы не просто «пробежали дистанцию» на доли секунды быстрее, мы как бы оторвались от беговой дорожки и полетели»
Работы на установке в Новосибирске конкурируют с другим направлением исследований в области управляемого термоядерного синтеза, известным как токамак.
Первый токамак был построен в 1954 году, и долгое время они существовали только в СССР.
«Температура плазмы, достигаемая в токамаке, в десять раз выше температуры в центре Солнца. У нас же эта температура сравнима с солнечной. Но когда время нагрева плазмы увеличится, эта температура может еще вырасти существенно. При том, что наша система многократно меньше по размеру, чем токамаки — всего около ста метров в длину», — отметил ученый.
Плазма в таких устройствах удерживается не стенками камеры, которые, понятно, не способны выдержать сверхсолнечную температуру, а магнитным полем.
Аналоги новосибирской «магнитной бутылки» пытались разрабатывать и в США, но еще в 1980-х годах там сочли это направление продвижения к термоядерной вершине тупиковым и переключились полностью на токамаки.
В Новосибирске же в эти устройства продолжали верить, и вот результат — теперь уже американские ученые приглашают своих российских коллег помогать работать на компактных термоядерных реакторах. Такое устройство может быть создано в ближайшие 20 лет и стать альтернативой международному термоядерному экспериментальному реактору.
Как известно, фундаментальная наука — это способ удовлетворения собственного любопытства за государственный счет. Но ученые из ИЯФ не являются в данном случае нахлебниками у государства. За помощь американским коллегам они получают реальные деньги, на которые и продолжают свои исследования.
-------------------------------------------------
Токамак – это электрофизическое устройство, основное назначение которого – формирование плазмы, что возможно при температурах около 100 млн. градусов, и сохранение её достаточно долгое время в заданном объеме. Возможность получения плазмы при сверхвысоких температурах позволяет осуществить термоядерную реакцию синтеза ядер гелия из исходного сырья, изотопов водорода (дейтерия и трития). В ходе реакции должна выделяться энергия, которая будет существенно больше, чем энергия, затрачиваемая на формирование плазмы.
Основы теории управляемого термоядерного синтеза заложили в 1950 году И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров, предложив удерживать магнитным полем горячую плазму, образовавшуюся в результате реакций.
Эта идея и привела к созданию термоядерных реакторов - токамаков. При большой плотности вещества требуемая высокая температура в сотни млн. градусов может быть достигнута путем создания в плазме мощных электронных разрядов. Проблема: трудно удержать плазму.
Современные установки токамак - не термоядерные реакторы, а исследовательские установки, в которых возможно лишь на некоторое время существование и сохранение плазмы. Наиболее мощный современный ТОКАМАК, служащий только лишь для исследовательских целей , находится в городе Абингдон недалеко от Оксфорда. Высотой в 10 метров, он вырабатывает плазму и сохраняет ей жизнь пока всего лишь около 1 секунды.
