На шаг ближе к дешёвой энергии: как учёные решили одну из главных проблем термояда
Чистая энергия из термоядерного синтеза — один из самых желанных источников энергии будущего. Но что, если именно сейчас учёные нашли способ приблизить нас к этой мечте?
Почему синтез пока не идеален
Несмотря на все усилия, экспериментальные реакторы теряют часть энергии: высокоэнергетичные частицы вырываются из магнитного поля установки. Это делает синтез менее эффективным, и человечество пока не получило стабильного источника дешёвой и чистой энергии.
Прорыв пришёл из Принстона
Исследование, проведённое в Лаборатории физики плазмы Принстонского университета (США), открывает новую главу. Учёные провели моделирование, которое показывает, как контролировать волны плазмы, окружающие эти самые частицы. Волны могут разрастаться и буквально выбрасывать их из реактора. Именно этот процесс и препятствует удержанию энергии.
Теперь у физиков появился инструмент, который позволяет предсказать поведение этих волн. А это уже реальный шанс "удержать" частицы внутри реактора и повысить эффективность реакции.
ITER — проект, от которого многое зависит
На юге Франции строится Международный термоядерный реактор ITER. Его задача — не просто сдерживать энергию, но и показать, как её можно использовать на практике. Стоимость проекта — около 20 миллиардов долларов. Первая демонстрация синтеза трития и дейтерия запланирована на 2027 год. Ключевая цель — преобразование полученной энергии в электричество.
Сложности моделирования — и как их обойти
Для ITER потребуется в миллион раз больше вычислений, чем для уже действующих токамаков. Это делает задачу уникальной по сложности.
"По скромным подсчётам, для моделирования ITER потребуется примерно в миллион раз больше вычислений, чем для нынешних токамаков. Это беспрецедентное количество вычислений, поэтому нашей следующей задачей станет поиск способов, которые бы облегчили эту симуляцию", — поясняет Николай Гореленков, главный физик-исследователь лаборатории и соавтор работы.
Результаты исследования не только дают надежду на эффективный синтез, но и приближают момент, когда термоядерная энергия станет частью нашей реальности.
Уточнения
Си́нтез (др.-греч. σύνθεσις "соединение, складывание, связывание"; от συν-"совместное действие, соучастие" + θέσις "расстановка, размещение, распределение, <место>положение") — процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в целое или набор.