Частный китайский токамак достиг термоядерного синтеза водорода с бором.

Китайский конгломерат «Синьао Цзитуань» (ENN Group) первым среди коммерческих компаний достиг термоядерного синтеза водорода с бором — перспективного топлива, более доступного и менее разрушительного, чем дейтерий-торий. Сферический токамак EXL-50U — первый в стране экспериментальный реактор среднего масштаба такого типа — продемонстрировал скорость более 100 миллионов реакций в секунду.
Большинство термоядерных проектов, включая Международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР во Франции, сделали ставку на дейтерий-ториевое топливо, потому что для достижения такой реакции нужны менее строгие условия. Однако тритий радиоактивен, редок в природе и дорог. Вдобавок, реакция высвобождает энергичные нейтроны, которые могут повреждать стенки реактора и вызывать радиоактивность в окружающих компонентах.Соединение водорода с бором не производит в качестве основного продукта высокоэнергетические нейтроны. Вместо этого происходит слияние протона водорода с ядром бора-11. Реакция высвобождает энергию и производит альфа-частицы, то есть ядра гелия. С другой стороны, синтез водорода и бора труднее достичь, поскольку требуются куда более высокие температуры и строгие условия удержания.Вместо того чтобы повышать температуру всей плазмы, команда ученых из «Синьао Цзитуань» объединила инжекцию высокоэнергетического нейтрального пучка с радиочастотными волнами. Это стимулировало частицы в энергетическом диапазоне, где реакции водорода с бором более вероятны, — так называемом первом резонансном пике. Процесс генерировал большое количество быстрых протонов в плазме; затем они сталкивались с ядрами бора и помогали разогнать скорость термоядерной реакции выше 100 миллионов реакций в секунду.

Результат подтвердили свыше десяти ведущих экспертов из международных исследовательских институтов и университетов, пишет SCMP. По словам Ян Юаньмина, руководителя проекта, водород-борный синтез привлек интерес потенциальных партнеров, включая американскую TAE Technologies и немецкую Marvel Fusion.

Он подчеркнул, что топливо из водорода и бора легко доступно, а водород-борный синтез производит заряженные частицы, которые можно превращать в электричество напрямую, минуя фазу паровых турбин. Однако прежде чем реакцию можно будет использовать в практических целях, предстоит поднять температуру плазмы до 100 миллионов градусов Цельсия.

Этим летом американский стартап Xcimer Energy активировал лазерную систему Phoenix, которую компания называет крупнейшей в мире среди частных установок управляемого термоядерного синтеза. 38-метровый криптон-фторидный лазер генерирует импульсы энергией более 1 килоджоуля.