Ученые попытаются вывести термоядерный реактор JET на точку безубыточности

Пожалуй, лучший в мире термоядерный реактор располагается в сердце Оксфордшира, Англия. К слову, там же в свое время жил и работал знаменитый Толкин (но к делу это не относится). Совсем недавно ученые заявили, что этот реактор в самом скором времени «примет участие» в эксперименте, в ходе которого исследователи попытаются достичь так называемой точки безубыточности.

Отметим, что данный эксперимент, имеющий официальное название Joint European Torus или сокращенно JET, являлся практически неисчерпаемым источником рекордов вот уже с 1997 года. Если ученым удастся выйти к точке безубыточности, то сбудется мечта миллионов фантастов и защитников природы, поскольку это позволит добиться самоподдерживающегося термоядерного синтеза.

Вернемся в прошлое. В 70-х годах прошлого века предшественник Евросоюза – Европейское общество – всерьез заинтересовалось термоядерной энергией. И вот, в 1977 году началось строительство JET, которое официально завершилось в 1984 году. В 1997 году с помощью этого реактора удалось получить 16 мегаватт термоядерной энергии при входной мощности в 24 мегаватта. На данный момент этот показатель является абсолютным рекордом, и пока что никто даже близко не смог к нему приблизиться.

Несмотря на то, что реактор JET является низкоэнергетичным – всего 38 мегаватт – он весьма интересен для научного сообщества, поскольку представляет собой практически точную уменьшенную копию более масштабного 500-мегаваттного реактора, который в настоящее время возводится во Франции (ITER). Предполагается, что последний будет синтезировать дейтерий-тритиевое топливо уже в 2027 году.

Недавно JET обзавелся так называемой ITER-Like Wall, которая выполнена из очень твердого бериллия. Этот материал способен противостоять бомбардировке нейтронами (в том числе и ультравысокоэнергетическими) и выдерживать температуру до 200 миллионов градусов по Цельсию.

После появления этой стены ученые собираются вылить немного дейтерий-тритиевого топлива в токамак, после чего накачать в него магнитное поле и надеяться, что в ходе реакции выделится больше энергии, чем было затрачено на ее запуск. Стоит отметить, что наиболее важный аспект синтеза заключается в удержании плазмы в раскаленном и сконцентрированном состоянии. Именно эту задачу будет выполнять бериллиевая стенка – нейтроны будут отскакивать от нее, возвращаясь обратно в реакцию и сохраняя тепло внутри самого реактора.

Как рассказал журналистам руководитель исследовательского проекта, в ходе эксперимента ученые постараются выйти на коэффициент Q = 1. При этом для начала самоподдерживающейся реакции необходим Q = 20 и выше. Но для этого ученым нужны более мощные и совершенные технологии. Что касается более масштабного реактора ITER, то в его случае данный коэффициент составит 5 или 10.