После десяти лет проектирования и производства самый большой магнит в мире, сделанный американской компанией General Atomics, готов к отправке. Он отправится во Францию, где 35 стран сотрудничают в строительстве экспериментального термоядерного реактора ИТЭР.
Ожидается, что термоядерный реактор будет производить огромное количество энергии.
Термоядерный синтез – это процесс, происходящий в звездах. Он основан на том факте, что ядра легких элементов, таких как водород или гелий, объединяются в более тяжелые ядра. Они выделяют огромное количество энергии – намного больше, чем при делении тяжелых ядер. Последний процесс происходит контролируемым образом в ядерных реакторах и неконтролируемым – при взрывах атомных бомб.
В звездах, однако, материя очень плотно упакована из-за огромной гравитации этих небесных тел, поэтому синтезируется легче. Чтобы заставить атомные ядра сливаться в земных условиях, необходимо чрезвычайно высокое давление или температура.
Газ можно легко нагреть, например, микроволновым излучением. Но молекулы, нагретые до миллионов градусов, нужно как-то сдерживать, чтобы они не плавили стенки реактора. А для этого нужны мощные магниты.
В течение многих лет шутили, что каждые два десятка лет будут говорить о том, что ядерных синтез произойдет через двадцать лет. Однако в последнее время исследователи добились значительных успехов. Экспериментальные реакторы в Германии и Китае уже доводили до нужных условий, и термоядерный синтез происходил, хотя и в течение нескольких секунд. ИТЭР стремится доказать устойчивость процесса термоядерного синтеза.
Термоядерный реактор – это попытка создать «солнце на земле».
Этот термоядерный реактор по-прежнему не будет производить энергии. Предполагается, что он потребляет столько же, сколько производит. Однако ИТЭР призван служить доказательством того, что термоядерный синтез может поддерживаться и контролироваться в земных условиях.
В случае успеха человечество впервые создаст «Солнце на Земле». И – в конечном итоге – обретет практически неиссякаемый источник энергии. Водорода, потребляемого в термоядерном реакторе, например, из морской воды, на Земле хватит на миллионы лет. Сплав – безопасный процесс. Если что-то пойдет не так, термоядерная реакция просто прекратится.
Несмотря на пандемию, конструкция реактора ИТЭР готова уже на 75 процентов. Детали с трех континентов прибывают во Францию уже больше года. Сердцем реактора станет центральный токамак – реактор в форме шины размером 18 на 4,25 метра. Здесь будет циркулировать чрезвычайно горячий газ, состоящий из ядер водорода, то есть плазмы.
В термоядерном реакторе ITER будет находиться самый большой в мире магнит
Магнитное поле токамака ИТЭР будет настолько мощным, что он легко поднимет пассажирский самолет на высоту до метра. Он будет иметь силу 13 Тесла, что в 280 000 раз сильнее магнитного поля Земли. Конечно, для этого нужна огромная сила – магнит должен выдерживать силы, вдвое превышающие тягу космического корабля при запуске.
Центральный магнит ИТЭР имеет высоту 13 м и весит более тысячи тонн. Хотя этот магнит огромен и чрезвычайно силен, он не будет самым сильным в мире. Национальная лаборатория сильного магнитного поля в Таллахасси, Флорида, использует магнит MagLab DC Field Facility мощностью 45 Тесла, что более чем в три раза сильнее.
Компания General Atomics уже завершила строительство магнита. На этой неделе он найдет специальные грузовики, чтобы отвезти его в Хьюстон. Оттуда он будет отправлен в Марсель. Затем его ждет дорога в Кардаш, где строится ИТЭР. Он заработает не раньше 2025 года.
