Британските учени отново запалиха своето малко слънце

Повече от 950 плазмени импулса и нови системи за подгряване в ключова инсталация в Обединеното кралство.

Един от най-важните британски „полигони“ за бъдещата термоядрена енергия бе включен отново. Управлението за атомна енергия на Обединеното кралство (UKAEA) обяви, че съоръжението MAST Upgrade е започнало петата си научна кампания – серия от експерименти, които трябва да приближат страната до изграждането на първия прототип на термоядрена електроцентрала.

Кампанията ще продължи около шест месеца. В работата ще участват повече от 200 изследователи от над 40 научни организации от целия свят, като през това време се планира да бъдат осъществени над 950 плазмени „импулса“. Под импулс тук се разбира период от време, през който нажежената плазма се задържа във вакуумната камера на токамака.

Токамакът може да бъде представен като „багел“ с плазма вътре: мощни магнити я задържат и стабилизират, за да създадат условия за реакция на термоядрен синтез – процесът, който захранва Слънцето и звездите. Идеята изглежда почти фантастична, но залогът е ясен: ако е успешен, термоядреният синтез обещава голямо количество енергия с минимални емисии, въпреки че пътят към промишлена инсталация остава скъп и технически труден.

Едновременно с това UKAEA съобщи за значителни подобрения в модернизацията на MAST. През тази година на съоръжението трябва да бъде инсталирана системата за плазмено подгряване „Electron Bernstein Wave“. Важното е, че подобна технология се планира да бъде използвана в проекта STEP Fusion, програмата на Обединеното кралство за прототип на термоядрена електроцентрала, което означава, че нейната ефективност може да бъде предварително изпитана върху работеща машина.

От сега до следващата година MAST Upgrade ще получи още два инжектора за неутрални лъчи. Това е един от основните начини за „напомпване“ на плазмата с енергия и след инсталирането на новите инжектори общата мощност на нагряване ще се удвои, според оценките на UKAEA.

Петата кампания ще се съсредоточи върху няколко задачи, които са пряко свързани с бъдещите електроцентрали: изследователите искат да разберат по-добре поведението на плазмата при високо налягане, да научат как по-точно да контролират енергията и стабилността на разряда, да подобрят дизайна на диверторите и да тестват инструменти, които предвиждат поведението на плазмата. Диверторът е възелът, който отстранява топлината и примесите, и като се направи по-компактен и ефективен, в бъдеще ще могат да се проектират по-компактни реактори.

Ръководителят на операциите по усъвършенстване на MAST Андрю Торнтън подчерта в изявление на UKAEA, че новите усъвършенствания ще произвеждат по-гореща и „по-ефективна“ плазма, по-близка по параметри до тази, която вече е необходима за електроцентралите, и че екипът очаква с нетърпение пускането на новите нагревателни системи, за да продължи да изследва физиката на плазмата на този тип машини.

Предишната, четвърта кампания започна през октомври 2024 г. и продължи до 2025 г. Тогава учените, както отбелязва UKAEA, за първи път в света успяха да контролират плазмата с помощта на триизмерни магнитни намотки. Организацията също така припомня, че интересът към работата е бил голям: за тази кампания са били подадени 125 предложения за научни изследвания, което UKAEA тълкува като знак за увереност във възможностите на MAST Upgrade и неговата роля в развитието на термоядрената енергия.