Производство энергии на Земле таким же образом, как звезды во Вселенной – ядерный синтез кажется чем-то из области научной фантастики. В Грайфсвальде ведутся работы, направленные на то, чтобы эта идея стала реальностью.

Ученые в Грайфсвальде активно работают над созданием практически неисчерпаемой и экологически чистой энергии. Согласно информации, предоставленной Институтом плазменной физики имени Макса Планка (IPP), крупный комплекс Wendelstein 7-X был запущен в работу с апреля по сентябрь и в настоящее время используется для проведения экспериментов.

Текущая научная программа состоит из двух этапов. Первый этап завершится 10 декабря, а затем, в феврале, она продолжится до конца апреля. По данным Института плазменных исследований (IPP), установка Wendelstein 7-X является самым крупным стелларатором в мире. Стелларатор – это особый тип конструкции, предназначенный для возможной будущей электростанции с термоядерным синтезом.

Внутри установки Wendelstein 7-X создается плазма, нагретая до нескольких миллионов градусов – своего рода четвертое агрегатное состояние вещества. Подобная плазма существует и внутри Солнца, где атомные ядра сливаются, высвобождая огромные количества энергии. Целью исследований в области управляемого термоядерного синтеза является использование этого механизма для производства электроэнергии на Земле.

Тяжелый период экспериментов.

Обычно в ходе экспериментальной кампании проводятся исследования три дня в неделю. Для участвующих ученых это означает высокую степень напряжения. Качество огромного объема данных, которые собираются во время кампании и затем анализируются, напрямую зависит от их работы. В частности, речь идет о контроле плазмы, а также об изучении воздействия на материалы.

Перед началом кампании, по данным организации IPP, ученые со всего мира представили более 600 предложений для проведения экспериментов. Приблизительно 250 из этих предложений были признаны наиболее приоритетными для реализации.

Установка ранее уже демонстрировала выдающиеся результаты. По словам IPP, "для этой кампании это не заявленная цель, но вполне возможно". В мае 2025 года установка установила новый рекорд для своего типа конструкции по так называемому "тройному параметру" – ключевому показателю успеха на пути к термоядерной энергетической установке. Этот параметр является произведением плотности плазмы, ее температуры и времени удержания энергии. Последний показатель характеризует скорость, с которой тепловая энергия, подаваемая в плазму, рассеивается наружу.

Необходимо подтвердить пригодность оборудования для работы в непрерывном режиме.

Ключевой целью этого многомиллиардного проекта является создание достаточно горячей и плотной плазмы в течение получаса, что позволит продемонстрировать возможность непрерывной работы подобных установок. "В рамках текущей экспериментальной программы будут предприняты дополнительные шаги в этом направлении", - заявляет Институт физики плазмы (IPP). "В ближайшие годы мы значительно расширим и усилим систему микроволнового нагрева установки Wendelstein 7-X, чтобы достичь цели – обеспечить длительную работу с очень высокой мощностью нагрева". К 2029 году должна быть установлена достаточная мощность для создания такой плазмы.

Между отдельными этапами эксплуатации установки проводится ее техническое обслуживание, модернизация и расширение. После текущего этапа работы установка будет остановлена до июня. Планируется, что фаза технического обслуживания продлится до конца апреля 2028 года. Затем установка будет вновь запущена и работать в течение нескольких месяцев, прежде чем, как ожидается, в сентябре 2028 года начнутся следующие эксперименты.

Установка Wendelstein 7-X должна заложить основу для будущих электростанций, работающих на термоядерной энергии, но сама по себе не соответствует требованиям, предъявляемым к таким станциям. По мнению федерального правительства, первая коммерческая электростанция, использующая ядерный синтез, должна быть запущена в Германии в 2040-х годах. Для этого федеральное правительство также выделяет средства на финансирование исследований в области термоядерной энергетики. Критики, в свою очередь, считают эту технологию, над которой работают уже десятилетия, очень дорогостоящей и представляющей собой лишь отдаленную перспективу.

Первоисточник — Heise

Автор оригинала — dpa