Безмежна енергія: фізики показали, що відбувається всередині термоядерного реактора

На сьогодні термоядерний синтез є найкращим способом забезпечити планету чистою, безпечною і практично безмежною термоядерною енергією. Поки що експерименти тривають і вчені сподіваються в найближчому майбутньому створити безперервний термоядерний синтез. Цей процес відбувається в надрах зірок, внаслідок чого виділяється величезна кількість енергії. Термоядерний синтез можна створити в реакторах типу токамак. І тепер можна побачити симуляцію того, що відбувається всередині термоядерного реактора, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Термоядерний синтез являє собою процес злиття легких ядер атомів, унаслідок чого утворюється важче ядро і виділяється величезна кількість енергії. Контрольований термоядерний синтез можливий всередині термоядерних реакторів у формі тора під назвою токамак. Вони оточені потужними магнітами, що створюють магнітні поля, в яких кружляють атомні частинки. Саме цей процес візуалізували фізики зі Швейцарського центру плазми. Вони створили технологію, яка перетворює терабайти даних, отриманих у результаті моделювання роботи токамака, на тривимірну візуалізацію.

Якщо для звичайних людей це можливість побачити процес створення чистої та безмежної енергії, то для фізиків це цінний інструмент, який покращує розуміння складних явищ квантової фізики та допомагає краще зрозуміти результати розрахунків.

Нова візуалізація показує точне відтворення внутрішньої частини токамака висотою 4 метри та діаметром 10 метрів. За словами вчених, вони досягли настільки високого рівня деталізації, що він може змагатися навіть з іграми найвищої якості.

Для створення візуалізації фізики використовували робота, який провів сканування внутрішньої частини токамака. Науковці взяли рівняння для точного розрахунку того, як квантові частинки рухаються в даний момент часу, і включили ці рівняння разом із даними реактора у свою систему 3D-візуалізації.

У результаті вийшли реалістичні зображення дуже високої якості. Можна побачити, як частинки кружляють у токамаку, а також видно графітові плитки, здатні витримувати температуру понад 100 млн градусів Цельсія. На зображеннях електрони показані червоним кольором, а протони — зеленим. Синім кольором показані лінії магнітного поля.

Нагадуємо, що в токамаках для утримання частинок дуже гарячої плазми, температура якої може сягати 100 млн градусів Цельсія, необхідні дуже сильні магнітні поля. Таким чином можна запустити термоядерний синтез. Температура в реакторі настільки висока тому що тільки так можна наблизитися до створення тих самих умов, які існують у надрах зірок. Але досі фізикам не вдалося підтримувати довго стабільний термоядерний синтез і над цим продовжують працювати вчені в усьому світі.

Хоча термоядерна енергія вже була отримана в токамаках, її занадто мало для масового використання. До того ж на отримання цієї енергії довелося витратити також багато енергетичних ресурсів. Вчені хочуть домогтися того, щоб у найближчому майбутньому кількість витраченої на запуск термоядерного синтезу енергії була значно меншою, ніж кількість отриманої на виході енергії.

Фокус уже писав про те, що фізики з Китаю змогли створити унікальне магнітне полена експериментальному термоядерному реакторі.

Також Фокус писав про те, що найжахливіші урагани на Землі будуть генерувати електроенергію. Нова плавуча морська вітряна платформа буде використовувати урагани 5 категорії для генерації енергії.