Сегодня в Управлении по атомной энергии Великобритании (UKAEA) в Калхэме, Оксфордшир, происходят заключительные дейтерий-тритиевые эксперименты на Объединенном европейском торе (JET).

JET в настоящее время является крупнейшим и самым мощным действующим токамаком в мире и единственной машиной, способной работать с тритием в топливной смеси. Он управляется UKAEA и коллективно используется всеми европейскими лабораториями термоядерного синтеза в составе консорциума EUROfusion.

Запланированные дейтерий-тритиевые эксперименты, также известные как «DTE3», продлятся семь недель и будут сосредоточены на трех областях:

1. Плазменная наука
2. Материаловедение
3. Нейтроника

DTE3 проведет 36 экспериментов, направленных на снижение тепловой нагрузки на выхлопную систему дивертора путем введения примесей в плазму без ущерба для производительности; использовать диагностический метод под названием «лазерно-индуцированная десорбция» для измерения количества трития на поверхности материалов стен; улучшить контроль тепловой нагрузки плазмы в реальном времени; и понять влияние бомбардирующих нейтронов на внутрикорпусные материалы, электронные компоненты и системы сбора данных.

Третий и последний эксперимент с дейтерием и тритием состоялся всего через 20 месяцев после того, как JET четко продемонстрировал устойчивый термоядерный синтез в течение пяти секунд при высокой мощности и установил мировой рекорд. Первый дейтерий-тритиевый эксперимент JET состоялся в 1997 году.

Результаты исследований JET имеют решающее значение для разработки ИТЭР, более крупной и совершенной версии JET. ИТЭР — это мегапроект исследований в области термоядерного синтеза, поддерживаемый семью членами — Китаем, Европейским Союзом, Индией, Японией, Кореей, Россией и США — базирующимися на юге Франции, с целью дальнейшей демонстрации научной и технологической осуществимости термоядерной энергии.

Помимо ИТЭР, результаты исследования имеют важное значение для британской прототипной электростанции STEP, которая будет построена в Вест-Бёртоне, Ноттингемшир, для европейской термоядерной установки DEMO, а также для других национальных лабораторных и частных проектов по всему миру.

Жоэль Майу, руководитель научной программы JET в UKAEA, сказала: «Перед началом кампании DTE3 и возможностью изучения областей науки, важных для проектирования и эксплуатации термоядерных машин следующего поколения, было настоящее волнение. Программа DTE3 основана на десятилетиях исследований и, благодаря результатам DTE2, сыграет жизненно важную роль в формировании будущего термоядерного синтеза».

Пенни Миддлтон, руководитель отдела эксплуатации JET UKAEA, добавила: «Это действительно командная работа, основанная на совместных усилиях сотен ученых, инженеров, техников, физиков-медиков, ИТ-экспертов и другого вспомогательного персонала из разных слоев общества и национальностей. Их коллективная эффективность и тщательное планирование направлены на проведение серии экспериментов, которые будут способствовать развитию термоядерной энергии. Давление и рабочая нагрузка очень велики для всех участников, но в команде также присутствует настоящее чувство гордости и стремления добиться наилучших возможных результатов».

Эммануэль Жоффрен, руководитель рабочей группы по эксплуатации токамаков EUROfusion, сказал: «Эта новая кампания DT (DTE3) представляет собой кульминацию нескольких лет совместных исследований в рамках программы консорциума EUROfusion. Интегрированный подход Европы к исследованиям и инновациям в области термоядерного синтеза объединяет исследователей и знания ряда европейских токамаков для достижения общей цели и комплексного решения предстоящих задач по реализации термоядерной энергии, как указано в нашей стратегической дорожной карте. С помощью экспериментов DTE3 мы обеспечим столь необходимый вклад в будущую эксплуатацию ИТЭР и термоядерных электростанций, проверяя все элементы комплексно. Мы очень воодушевлены и с нетерпением ждем результатов последнего раунда экспериментов DT».

JET перейдет к следующему этапу своего жизненного цикла в начале 2024 года для перепрофилирования и вывода из эксплуатации, который продлится примерно до 2040 года.

Торжество, посвященное вкладу JET в термоядерную науку и технику на протяжении десятилетий, состоится в начале 2024 года.

JET сыграла решающую роль в ускорении развития термоядерной энергетики, которая обещает стать безопасной, низкоуглеродной и устойчивой частью будущего мирового энергоснабжения.

UKAEA будет регулярно публиковать обновления от DTE3 по своим цифровым каналам.