Термоядерный синтез — это процесс, благодаря которому существует наше Солнце и бесчисленное множество других звезд во Вселенной, генерируя колоссальные объемы энергии. Сегодня ученые вплотную подошли к созданию управляемой версии этой фундаментальной силы природы в лабораторных условиях, открывая путь к практически неисчерпаемому источнику чистой энергии.

Что такое термоядерный синтез?
Если объяснять совсем просто, то термоядерный синтез — это когда два очень легких атомных ядра сливаются в одно более тяжелое, высвобождая при этом колоссальное количество энергии. В современных экспериментах ученые используют изотопы водорода — дейтерий и тритий.
Как это работает?
Чтобы заставить ядра слиться, нужно преодолеть их естественное электромагнитное отталкивание. Для этого требуется создать экстремальные условия — температуру в миллионы градусов, а в некоторых методах синтеза также и огромное давление. При таких условиях вещество переходит в состояние плазмы — четвертое агрегатное состояние материи, представляющее собой ионизированный газ из положительно и отрицательно заряженных частиц.
Для удержания такой сверхгорячей плазмы ученые используют два основных подхода:
- Магнитное удержание в специальных установках, называемых токамаками, где плазма удерживается мощными магнитными полями.
- Инерциальное удержание, когда крошечную капсулу с топливом (изотопы водорода) сжимают мощными лазерами.

Мировые достижения
NIF (США)
В декабре 2022 года здесь произошел исторический прорыв — впервые было получено больше энергии, чем затрачено на запуск реакции. 192 мощных лазера нагрели крошечную капсулу с топливом до температуры, сравнимой с центром Солнца. В июле 2023 года результат был значительно улучшен.
ITER (Франция)
Крупнейший международный проект в истории науки. Здесь строится токамак размером с 8-этажный дом. В нем плазма будет удерживаться мощными магнитными полями. Запуск планируется в ближайшие годы.
JET (Великобритания)
В феврале 2024 был установлен мировой рекорд по длительности удержания плазмы и количеству произведенной термоядерной энергии среди токамаков.
EAST (Китай)
Экспериментальный сверхпроводящий токамак, первая в мире установка такого типа, способная работать в непрерывном режиме. В 2022 году здесь удалось удерживать плазму температурой 70 миллионов градусов Цельсия в течение 17 минут — важнейший шаг к промышленному использованию термоядерного синтеза.

KSTAR (Южная Корея)
Корейский сверхпроводящий токамак установил несколько мировых рекордов. В 2020 году достиг температуры плазмы в 100 миллионов градусов и удерживал ее в течение 20 секунд. В 2022 году время удержания увеличили до 30 секунд при той же температуре.
Wendelstein 7-X (Германия)
Крупнейший в мире стеллоратор — установка, использующая другой принцип удержания плазмы. В отличие от токамаков, где плазма удерживается создаваемым ею же током, стеллоратор использует только внешние магнитные поля. Это потенциально более стабильный и эффективный подход. В 2022 году установка достигла рекордной для стеллораторов температуры плазмы в 40 миллионов градусов.
Зачем это нужно?
Неисчерпаемая энергия
Топливо для термоядерного синтеза (дейтерий) можно получать из обычной воды, которая крайне широко распространена во Вселенной.
Экологическая чистота
Никаких выбросов CO2, минимум радиоактивных отходов, которые к тому же распадаются за несколько десятилетий.
Безопасность
В отличие от атомных станций, термоядерный реактор физически не может привести к катастрофе — при любой неполадке реакция просто останавливается.

Огромная мощность
Один грамм термоядерного топлива может дать столько же энергии, сколько 11 тонн угля.
Будущее уже близко
Человечество находится на пороге беспрецедентной энергетической революции. Стремительный прогресс в области управляемого термоядерного синтеза в последние годы дает основания полагать, что эта технология стремительно превращается из далекой научной фантастики в осязаемую реальность, способную навсегда изменить нашу цивилизацию. Возможно, уже наши дети будут жить в мире, где города питаются энергией маленьких искусственных солнц.
Читайте также: Токамак с вольфрамовой оболочкой устанавливает новый рекорд в термоядерном синтезе.

Очень интересно!)
Спасибо вам большое за поддержку 🙂