Китайські фізики першими у світі перевищили межі ядерного синтезу

Китайські науковці з програми Exper­i­men­tal Advanced Super­con­duct­ing Toka­mak (EAST) оголосили про прорив у дослідженнях ядерного синтезу: їм вдалося досягти щільності плазми, яку раніше вважали недосяжною. 1 січня команда з Інституту фізики Академії наук Китаю у Хефеї опублікувала результати у журналі Sci­ence Advances, підтвердивши, що їхній токамак — відомий як «штучне сонце» — перевищив емпіричні межі.

Ядерний синтез відбувається, коли два атомні ядра зливаються в одне важче, виділяючи величезну кількість енергії. Для цього паливо потрібно нагріти до надщільної плазми з температурою близько 150 мільйонів кельвінів. Проблема полягає в тому, що ядра мають однаковий позитивний заряд і відштовхуються, тому утримати плазму стабільною довгий час було головним викликом.

Досі вважалося, що підвищення щільності плазми неминуче призводить до її нестабільності — так званої межі Грінвальда. Однак команда EAST запропонувала новий підхід: створення високого тиску газу перед формуванням плазми, що зменшує руйнівну взаємодію з реакторними стінками, а також додаткове підживлення енергією під час нагрівання. Це дозволило рівномірно підвищувати щільність і зберігати стабільність.

У результаті вдалося отримати плазму з щільністю, яка «далеко перевищує емпіричні межі». За словами співавтора дослідження Пін Чжу з Університету науки і технологій Хуачжун, відкриття демонструє практичний і масштабований шлях до розширення щільнісних меж у токамаках та майбутніх установках для керованого синтезу.

Хоча до комерційного виробництва енергії шлях ще довгий, подолання межі Грінвальда є одним із ключових завдань у розвитку термоядерних технологій. Досягнення EAST стало важливим кроком у глобальних зусиллях зі створення чистого та практично необмеженого джерела енергії.