Британские ученые (на этот раз серьезно) снова зажгли свое маленькое Солнце

В Британии снова включили одну из самых важных «тренировочных площадок» для будущей термоядерной энергетики. Управление по атомной энергии Великобритании (UKAEA) объявило, что установка MAST Upgrade начала пятую научную кампанию, это серия экспериментов, которые должны приблизить страну к созданию первого прототипа термоядерной электростанции.

Кампания рассчитана примерно на полгода. Работой будут заниматься более 200 исследователей из свыше 40 научных организаций по всему миру, а за это время планируется провести более 950 плазменных «пульсов». Под пульсом здесь понимают отрезок времени, в течение которого раскаленная плазма удерживается внутри вакуумной камеры токамака.

Токамак можно представить как «бублик» с плазмой внутри: мощные магниты удерживают и стабилизируют ее, чтобы создать условия для реакции синтеза, того самого процесса, который питает Солнце и звезды. Идея выглядит почти фантастической, но ставка понятна: при успехе термоядерный синтез обещает очень много энергии при минимальных выбросах, хотя путь к промышленной установке остается дорогим и технически сложным.

UKAEA одновременно анонсировало заметные улучшения MAST Upgrade. В этом году на установке должны смонтировать систему нагрева плазмы на основе Electron Bernstein Wave. Принципиально важно то, что похожую технологию планируют использовать и в проекте STEP Fusion, программе по созданию британской прототипной термоядерной электростанции, а значит, ее эффективность можно будет проверить заранее на действующей машине.

Кроме того, между этим и следующим годом MAST Upgrade получит еще два инжектора нейтрального пучка. Это один из ключевых способов «подкачать» плазму энергией, и после установки новых инжекторов суммарная мощность нагрева, по оценке UKAEA, удвоится.

Пятая кампания сосредоточится на нескольких задачах, которые напрямую связаны с будущими электростанциями: исследователи хотят лучше понять поведение плазмы при высоком давлении, научиться точнее управлять энергией и устойчивостью разряда, улучшить конструкцию дивертора и проверить инструменты, которые предсказывают поведение плазмы. Дивертор это узел, который отводит тепло и примеси, и если сделать его компактнее и эффективнее, в перспективе можно будет проектировать более компактные реакторы.

Глава эксплуатации MAST Upgrade Эндрю Торнтон в заявлении UKAEA подчеркнул, что новые апгрейды позволят получать более горячую и «результативную» плазму, ближе по параметрам к той, что нужна уже для энергетических установок, и что команда ждет запуска новых систем нагрева, чтобы глубже исследовать физику плазмы на таком типе машин.

Предыдущая, четвертая кампания стартовала в октябре 2024 года и продолжалась в 2025-м. Тогда ученые, как отмечает UKAEA, впервые в мире смогли управлять плазмой с помощью трехмерных магнитных катушек. В организации также напомнили, что интерес к работам оказался высоким: на ту кампанию подали 125 исследовательских предложений, что в UKAEA трактуют как признак доверия к возможностям MAST Upgrade и его роли в развитии термоядерной энергетики.