Le tokamak chinois établit un nouveau record du monde de temps de confinement du plasma

Le tokamak chinois établit un nouveau record du monde de temps de confinement du plasma
Le tokamak chinois établit un nouveau record du monde de temps de confinement du plasma
Anonim

Vendredi 28 mai, une expérience s'est déroulée au tokamak EAST, dont les résultats sont extrêmement importants pour l'énergie thermonucléaire mondiale. Le "soleil artificiel chinois" a chauffé le plasma à une température presque sept fois plus élevée que dans les entrailles d'une étoile naturelle, et l'a maintenu pendant plus d'une minute et demie.

Le tokamak chinois établit un nouveau record du monde de temps de confinement du plasma
Le tokamak chinois établit un nouveau record du monde de temps de confinement du plasma

Selon l'agence de presse officielle chinoise Xinhua, la température maximale des électrons (énergie moyenne des électrons) du plasma a atteint 160 millions de degrés Celsius. Le tokamak a conservé ces paramètres du faisceau de gaz ionisé pendant 20 secondes. Et à 120 millions de degrés, l'installation a fonctionné pendant 101 secondes.

Le réacteur à fusion expérimental chinois EAST a dépassé de plus de cinq fois le précédent record de durée. Rappelons qu'il a été installé par des physiciens coréens au tokamak KSTAR: ils ont pu maintenir un plasma à une température de 100 millions de degrés pendant 20 secondes.

Des résultats étonnants ont été obtenus par des spécialistes de l'Institut de physique des plasmas de l'Académie chinoise des sciences (ASIPP). Les détails de leur réussite seront probablement publiés dans une revue à comité de lecture, mais jusqu'à présent, ils ont partagé leur succès sous forme de communiqué de presse. Les détails restent donc cachés. On sait seulement qu'il a fallu un an de travail continu pour préparer l'expérience. Le tokamak EAST à Hefei City a subi de nombreux changements de conception pour améliorer la stabilité du plasma.

Le tokamak expérimental avancé supraconducteur chinois EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) est un élément important de la coopération internationale dans le projet de création d'un réacteur thermonucléaire expérimental (ITER). C'est l'une des rares installations similaires au monde avec un système magnétique complètement supraconducteur, qui a été créé sur la base de conducteurs en niobium-titane. EAST recherche le confinement le plus long possible du plasma à haute température pour les technologies de fusion thermonucléaire.

La chambre à vide EAST est entièrement revêtue de tuiles métalliques de l'intérieur. Son petit rayon est de 40 centimètres et son grand rayon de 1,7 mètre. Un divertor en tungstène refroidi à l'eau a été installé au fond de la chambre. L'intensité maximale du champ magnétique toroïdal de l'installation atteint 3,5 Tesla. A titre de comparaison: le champ magnétique de la Terre oscille entre 25-65 microtesla, et les installations pour l'IRM - 0,5-1,5 tesla (il existe des dispositifs expérimentaux d'une capacité allant jusqu'à 10,5 tesla). Au cours de l'expérience record, le courant dans le plasma a dépassé 500 kiloampères.

Fait intéressant, ce tokamak a été développé sur la base de l'installation H-7, créée par des physiciens chinois dans les années 1990 avec la participation directe de spécialistes russes. Il y a un progrès radical dans la technologie du Céleste Empire: aujourd'hui EAST est l'un des réacteurs de ce type les plus avancés et à bien des égards uniques au monde. Ce sont les données obtenues lors de la dernière expérience qui peuvent jouer un rôle clé pour assurer l'opérabilité d'ITER.

Malgré les réalisations impressionnantes des physiciens chinois et de leurs collègues du monde entier, même 120 millions de degrés pendant une minute et demie sont probablement insuffisants pour un réacteur thermonucléaire industriel. Chez ITER, dont l'assemblage a finalement commencé l'été dernier, ils prévoient d'"enflammer" un plasma à 150 millions de Kelvin et de le maintenir pendant au moins 400 secondes. Et c'est aussi une configuration expérimentale - le premier prototype d'un réacteur économe en énergie ne sera créé que vers le milieu du 21e siècle. Il reste à envier le Soleil, dans les profondeurs duquel, en raison des conditions uniques (y compris la pression colossale), les réactions thermonucléaires se déroulent parfaitement à « seulement » 12-14 millions de degrés.

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