Учёным, работающим на французском токамаке WEST, удалось поддерживать плазменную реакцию в течение 1337 секунд. Это новый мировой рекорд, который на четверть превышает предыдущий рекорд, установленный в Китае на токамаке EAST (1066 секунд).
Это так называемый «медленный» термоядерный синтез, при котором горячая плазма поддерживается магнитными полями и электрическими токами. Этот метод также будет использоваться в международном экспериментальном термоядерном реакторе ITER во Франции.
«Быстрый» термоядерный синтез подразумевает прессование смеси дейтерия (тяжёлого водорода) и трития (радиоактивного водорода) под воздействием мощного лазера. Такой подход обеспечивает термоядерную реакцию, длящуюся доли секунды. Самый успешный эксперимент в области «быстрого» термоядерного синтеза был проведён учёными из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, которые в 2022 году использовали 2,05 МДж для нагрева плазмы и смогли получить 3,15 МДж.
В основе работы современных атомных электростанций (АЭС) лежит реакция ядерного деления, при которой атомное ядро делится на два более лёгких ядра. Термоядерный синтез, напротив, означает соединение двух лёгких атомных ядер в одно более тяжёлое ядро с одновременным выделением энергии. У этих процессов разная продолжительность распада радиоактивных материалов: для урана-238 (основного вида топлива для АЭС) она может достигать 4,5 млрд лет, а для плутония-239, получаемого из урана, – 24 тыс. лет, в то время как для трития этот период составляет всего 12,3 года, а дейтерий не является радиоактивным.
Термоядерный синтез позволяет получать электричество в несколько этапов. При нагревании до 150 миллионов градусов смесь дейтерия и трития превращается в плазму с последующим выделением гелия и нейтронов (носителей энергии), которые поглощаются стальным «покрывалом», окружающим плазму, и проходят через трубки с теплоносителем. В качестве такого теплоносителя используется вода, которая при кипении выделяет тепло, поступающее в турбину для выработки электроэнергии.