Британские учёные побили рекорд по объёму выработанной термоядерной энергии в одном цикле

Joint European Torus (JET), одна из крупнейших и мощных термоядерных машин в мире, продемонстрировала способность надежно генерировать термоядерную энергию, одновременно установив мировой рекорд по выработке энергии. JET произвела 69 мегаджоулей за пять секунд, используя 0,2 миллиграмма топлива, побив предыдущий рекорд, установленный в 2022 году, на 10 мегаджоулей. Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией около 41 000 домов в течение пяти секунд. Об этом сообщило Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA).

Внутри токамака JET топливо для создания плазмы (по 0,1 миллиграмма дейтерия и трития) было нагрето до температур, в 10 раз более высоких, чем в центре Солнца. Эта смесь удерживалась с помощью магнитов, плавясь и выделяя огромную энергию в виде тепла.

Дейтерий свободно доступен в морской воде, а тритий можно получить как побочный продукт ядерного деления. При эквивалентном весе это топливо выделяет почти в четыре миллиона раз больше энергии, чем сжигание угля, нефти или газа, а единственным отходом является гелий. Термоядерный синтез по своей сути безопасен, поскольку он не может запустить неконтролируемый процесс.

Это был последний эксперимент, который проводился на площадке JET с использованием аппарата, созданного по технологии токамак. JET исчерпал свои возможности, прекратил работу и будет демонтирован. За всё время термоядерный реактор создал свыше 100 тыс. импульсов с запуском термоядерной реакции синтеза.

Более 300 ученых и инженеров из EUROfusion, консорциума исследователей со всей Европы, внесли свой вклад в знаковые эксперименты JET на протяжении 40 лет.

Несмотря на новый рекорд, энергия, полученная JET, была меньше, чем было затрачено на ее производство. Пока единственной организацией, которой удалось получить термоядерную энергию, превышающую затраченную, является Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса в США. Американские учёные сделали это в конце 2022 года, применив другую технологию ядерного синтеза  — с использованием лазеров. Впрочем, там объём полученной энергии оказался примерно в 20 раз меньше.

Результаты исследований JET имеют решающее значение не только для ИТЭР — международного проекта термоядерных исследований, строящегося на юге Франции, — но также для британской прототипной электростанции STEP, европейской демонстрационной электростанции DEMO и других глобальных термоядерных проектов, стремящихся к будущему с безопасной и устойчивой энергетикой.

ИТЭР будет оснащен сверхпроводниковыми электромагнитами, которые позволят процессу продолжаться значительно дольше. Если в ИТЭР все пойдет хорошо, прототип термоядерной электростанции может быть готов к 2050 году.

Международное сотрудничество в области термоядерной энергетики исторически было тесным, поскольку, в отличие от ядерного деления, используемого на атомных электростанциях, эту технологию нельзя использовать в качестве оружия.

В мегапроекте, базирующемся во Франции, также участвуют Китай, ЕС, Индия, Япония, Южная Корея, Россия и США.