Хронология ядерного синтеза

Смотрите также: Сила термоядерного синтеза § История исследований

Эта временная шкала ядерного синтеза представляет собой неполную хронологическую сводку важных событий в изучении и использовании ядерного синтеза .

1920-е годы

• 1920
  • На основе измерений Ф. У. Астона масс маломассивных элементов и открытия Эйнштейна , что E = mc. ² предполагает , Артур Эддингтон что большое количество энергии, высвобождаемой при слиянии небольших ядер, обеспечивает источник энергии, питающий звезды.
  • Генри Норрис Рассел отмечает, что взаимосвязь на диаграмме Герцшпрунга-Рассела предполагает наличие горячего ядра, а не горения по всей звезде. Эддингтон использует это для расчета, что температура ядра должна составлять около 40 миллионов Кельвинов. В то время это было предметом споров, поскольку это значение намного выше, чем предполагают наблюдения, а это примерно от одной трети до половины этого значения.
• 1928
  • Георгий Гамов представляет математическую основу квантового туннелирования .
• 1929
  • Аткинсон и Хоутерманс провели первые расчеты скорости ядерного синтеза в звездах. Основываясь на туннелировании Гамова, они показывают, что термоядерный синтез может происходить при более низких энергиях, чем считалось ранее. При использовании с расчетами Эддингтона необходимых скоростей термоядерного синтеза в звездах их расчеты показывают, что это произойдет при более низких температурах, которые рассчитал Эддингтон.

1930-е годы

• 1932
  • Эрнеста Резерфорда в Кавендишская лаборатория Кембриджском университете начинает ядерные эксперименты с ускорителем частиц, построенным Джоном Кокрофтом и Эрнестом Уолтоном .
  • В апреле Уолтон производит первое искусственное деление, используя протоны ускорителя для расщепления лития на альфа-частицы .
  • Используя обновленную версию оборудования, сжигающего дейтерий, а не водород, Марк Олифант обнаружил гелий-3 и тритий , а также то, что ядра тяжелого водорода можно заставить вступать в реакцию друг с другом. Это первая прямая демонстрация термоядерного синтеза в лаборатории.
• 1938
  • Кантровитц и Джейкобс из NACA Исследовательского центра в Лэнгли построили тороидальную магнитную бутылку и нагревали плазму с помощью радиоисточника мощностью 150 Вт. В надежде нагреть плазму до миллионов градусов система терпит неудачу и они вынуждены отказаться от своего ингибитора диффузии . Это первая попытка создать работающий термоядерный реактор.
• 1939
  • Питер Тонеманн разрабатывает подробный план зажимного устройства, но ему велят выполнить другую работу для своей диссертации.
  • Ганс Бете приводит подробные расчеты протон-протонной цепной реакции, питающей звезды. Результатом этой работы стала Нобелевская премия по физике .

1940-е годы

• 1946
  • Джордж Пейджет Томсон из Имперского колледжа в Лондоне разработал тороидальный соленоид — простое термоядерное устройство. Вместе с Мозесом Блэкманом он развивает концепцию и подает заявку на патент. Это первое термоядерное устройство, получившее патент. Неоднократные попытки получить финансирование на развитие терпят неудачу.
• 1947
  • Встреча в Харвелле по теме термоядерного синтеза вызывает новые опасения по поводу этой концепции. По возвращении в Лондон Томсон просит аспирантов Джеймса Л. Така и Алана Альфреда Уэра построить прототип устройства из старых деталей радара.
  • Питеру Тонеманну пришла в голову аналогичная идея, но он использует другой метод нагрева топлива. Это кажется гораздо более практичным и, наконец, вызывает умеренный интерес со стороны британского ядерного истеблишмента. Не зная, с кем он разговаривает, Тонеманн описывает эту концепцию Томсону, который принимает ту же концепцию.
  • Герберт Скиннер начинает писать длинный отчет обо всей концепции термоядерного синтеза, указывая на несколько областей, в которых мало или вообще нет знаний.
• 1948
  • Министерство снабжения (MoS) спрашивает Томсона о статусе его патентной заявки, и он описывает проблемы, с которыми он сталкивается при получении финансирования. Министерство финансов вынуждает Харвелла предоставить немного денег, и Томсон отказывается от своих прав на патент. Оно предоставляется в конце того же года.
  • Скиннер публикует свой отчет, призывая к экспериментальным исследованиям проблемных областей. Наряду с призывами Минтранса США к финансированию Thomson, это событие знаменует собой начало официальных исследований термоядерного синтеза в Великобритании.

1950-е годы

• 1950
  • В январе Клаус Фукс признается в передаче ядерных секретов Советскому Союзу . Почти все ядерные исследования в Великобритании, включая зарождающуюся программу термоядерного синтеза, немедленно засекречены. Томсон, до этого времени работавший в Имперском университете, переводится в Научно-исследовательский институт атомного оружия .
  • Токамак — тип термоядерного устройства с магнитным удержанием — был предложен советскими учёными Андреем Сахаровым и Игорем Таммом .
• 1951
  • Эдвард Теллер и Станислав Улам из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) разрабатывают конструкцию Теллера-Улама для термоядерного оружия , позволяющую разработать многомегатонное оружие.
  • В пресс-релизе Аргентины утверждается, что их проект Хуэмуль позволил осуществить управляемый ядерный синтез. Это вызвало волну откликов в других странах, особенно в США.
    • Лайман Спитцер отвергает претензии Аргентины, но, поразмыслив над этим, приходит к выводу о концепции стелларатора . Финансирование осуществляется в рамках проекта «Маттерхорн», который впоследствии превращается в Принстонскую лабораторию физики плазмы .
    • Так знакомит LANL с британской работой. Он разрабатывает Возможноатрон под кодовым названием Project Sherwood . Название проекта представляет собой обыгрывание его имени через Friar Tuck.
    • Ричард Ф. Пост представляет свою концепцию магнитного зеркала , а также получает первоначальное финансирование и в конечном итоге переезжает в Ливерморскую национальную лабораторию Лоуренса (LLNL).
    • В Великобритании неоднократные запросы на дополнительное финансирование, которые ранее были отклонены, внезапно одобряются. В течение короткого времени были начаты три отдельных проекта: один в Харвелле и два в Учреждении по атомному оружию (Олдермастон). Начинается предварительное планирование гораздо более крупной машины в Харвелле.
    • Используя выпуск Huemul в качестве рычага, советские исследователи быстро находят одобрение своих предложений о финансировании. В этом же году начинаются работы над линейными зажимными машинами.

Айви Майк , первое термоядерное оружие , 1952 год.

• 1952
  • Айви Майка Выстрел в ходе операции «Плющ» — первого взрыва термоядерного оружия — дает 10,4 мегатонны тротила из термоядерного топлива жидкого дейтерия.
  • Казинс и Уэр построили в Англии более крупное тороидальное пинч -устройство и продемонстрировали, что плазма в пинч-устройствах по своей природе нестабильна.
• 1953
  • Советские испытания РДС-6С под кодовым названием « Джо 4 » продемонстрировали конструкцию ядерного оружия деления/синтеза/деления («Слоистый пирог»).
  • Устройства линейного пинч в США и СССР сообщают об обнаружении нейтронов , что указывает на реакции термоядерного синтеза. Оба позже объясняются нестабильностью топлива и не являются термоядерными по своей природе.
• 1954
  • Начинается раннее планирование большого устройства ZETA в Харвелле. Название является отсылкой к небольшим экспериментальным реакторам деления , в названии которых часто упоминалось «нулевая энергия», ZEEP . примером может служить
  • Эдвард Теллер произносит ставшую знаменитой речь о стабильности плазмы в магнитных бутылках в Принстонском оружейном клубе. Его работа предполагает, что большинство магнитных бутылок по своей природе нестабильны, что обрисовывает в общих чертах то, что сегодня известно как нестабильность обмена .
• 1955
  • На первой встрече «Атом для мира» в Женеве Хоми Дж. Бхабха предсказывает, что термоядерный синтез будет использоваться в коммерческих целях в течение двух десятилетий. Это побуждает ряд стран начать исследования в области термоядерного синтеза; Япония , Франция и Швеция начнут программы в этом или следующем году.
• 1956
  • Экспериментальные исследования систем токамака начались в Курчатовском институте в Москве группой советских ученых под руководством Льва Арцимовича .
  • Строительство ZETA начинается в Харвелле.
  • Игорь Курчатов выступает в Харвелле с докладом о пинч-устройствах, впервые выяснилось, что СССР также работает над термоядерным синтезом. Он подробно описывает проблемы, которые они видят, отражая проблемы в США и Великобритании.
  • В августе в различных советских журналах появляется ряд статей по физике плазмы.
  • После выступления Курчатова США и Великобритания начали рассматривать возможность публикации собственных данных. В конце концов, они остановились на выпуске до 2-й конференции «Атом для мира» в Женеве в 1958 году.
• 1957
  • В США, в LANL , Сцилла I начинает работу с использованием конструкции θ-пинча.
  • ZETA будет завершена летом и станет крупнейшей термоядерной установкой за десятилетие.
  • В августе первоначальные результаты ZETA, похоже, предполагают, что машина успешно достигла основных температур термоядерного синтеза. Британские исследователи начинают настаивать на публичном обнародовании результатов, в то время как США возражают.
  • Ученые из исследовательской лаборатории AEI в Харвелле сообщили, что плазменный столб Scepter III оставался стабильным в течение 300–400 микросекунд, что является значительным улучшением по сравнению с предыдущими попытками. Двигаясь назад, команда подсчитала, что удельное сопротивление плазмы примерно в 100 раз превышает удельное сопротивление меди, и она способна проводить ток силой 200 кА в течение 500 микросекунд в общей сложности.
• 1958
  • В январе США и Великобритания публикуют большие объемы данных, и команда ZETA заявляет о слиянии. Другие исследователи, особенно Арцимович и Спитцер, настроены скептически.
  • В мае серия новых испытаний продемонстрировала, что измерения ZETA были ошибочными, и заявления о термоядерном синтезе должны быть отозваны.
  • Американские, британские и советские ученые начали делиться ранее засекреченными исследованиями в области управляемого термоядерного синтеза в рамках «Атом для мира» конференции , состоявшейся в сентябре в Женеве . На сегодняшний день это крупнейшая международная научная встреча. Становится ясно, что базовые концепции пинча не увенчались успехом и что ни одно устройство еще не создало термоядерный синтез ни на каком уровне.
  • Сцилла демонстрирует первый в любой лаборатории управляемый термоядерный синтез . хотя подтверждение пришло слишком поздно, чтобы его можно было объявить в Женеве. От этого подхода с использованием θ-пинча в конечном итоге будут отказаться, поскольку расчеты показывают, что его невозможно масштабировать для создания реактора.

1960-е годы

• 1960
  • После некоторого рассмотрения этой концепции Джон Наколлс публикует концепцию термоядерного синтеза с инерционным удержанием . Лазер , представленный в том же году, кажется подходящим «драйвером».
• 1961
  • Советский Союз испытал Царь-бомбу (50 мегатонн), самое мощное термоядерное оружие за всю историю.
• 1964
  • Температура плазмы около 40 миллионов градусов Цельсия и несколько миллиардов реакций синтеза дейтрон-дейтрон за один разряд были достигнуты в LANL с помощью устройства Scylla IV .
• 1965
  • На международной встрече в новом британском исследовательском центре термоядерного синтеза в Калхэме Советы опубликовали первые результаты, демонстрирующие значительное улучшение характеристик тороидальных пинч-машин. Это заявление было встречено скептически, особенно со стороны британской команды, ZETA которой во многом была идентична. Спитцер, председательствующий на заседании, по сути, сразу же отмахивается от него.
  • На той же встрече публикуются странные результаты машины ZETA. Пройдут годы, прежде чем значимость этих результатов будет осознана.
  • К концу встречи стало ясно, что большинство усилий по термоядерному синтезу застопорились. Все основные конструкции, включая стелларатор , пинч-машины и магнитные зеркала, теряют плазму со скоростью, которая слишком высока, чтобы ее можно было использовать в условиях реактора. Менее известные конструкции, такие как левитрон и астрон, чувствуют себя не лучше.
  • 12-лучевой «4-пи-лазер», использующий рубин в качестве лазерной среды, разработанный в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL), включает в себя газонаполненную мишенную камеру диаметром около 20 сантиметров.
• 1967
  • Демонстрация фузора Фарнсворта-Хирша , по-видимому, генерировала нейтроны в ядерной реакции.
  • Ганс Бете получил Нобелевскую премию по физике 1967 года за публикацию о том, как термоядерный синтез питает звезды в работе 1939 года.
• 1968
  • Роберт Л. Хирш нанят Амасой Бишопом из Комиссии по атомной энергии в качестве штатного физика. В конечном итоге Хирш возглавил программу термоядерного синтеза в 1970-х годах.
  • Т-3 Дальнейшие результаты токамака , аналогичного тороидальной пинч-машине, упомянутой в 1965 году, утверждают, что температуры более чем на порядок выше, чем у любого другого устройства. Западные ученые по-прежнему настроены крайне скептически.
  • Советы приглашают британскую команду из ZETA для проведения независимых измерений на Т-3.
• 1969
  • Британская команда, получившая прозвище «Калхэмская пятерка», подтверждает советские результаты в начале года. Они публикуют свои результаты в октябрьском выпуске журнала Nature . Это приводит к «настоящей давке» строительства токамаков по всему миру.
  • После того, как в августе стало известно о результатах Калхэмской пятерки, в истеблишменте США вспыхнули яростные дебаты о том, строить токамак или нет. Первоначально отвергая эту концепцию, группа из Принстона в конце концов решает преобразовать свой стелларатор в токамак.

1970-е годы

• 1970
  • в Принстоне Преобразование стелларатора модели C в симметричный токамак завершено, и испытания соответствуют советским результатам, а затем и превосходят их. Имея очевидное решение проблемы магнитной бутылки, начинаются планы по созданию более крупной машины для проверки масштабирования и различных методов нагрева плазмы.
  • Капчинский и Тепляков представили ускоритель частиц для тяжелых ионов, который кажется пригодным в качестве драйвера ИТС вместо лазеров.
• 1972
  • Первый лазер на стекле, легированном неодимом (Nd:стекло), для исследований ICF, « лазер длинного пути », завершен в LLNL и способен доставлять ~50 джоулей к термоядерной мишени.
• 1973
  • Начинаются работы по проектированию JET , Joint European Torus.
• 1974
  • Дж. Б. Тейлор вновь обратился к результатам ZETA за 1958 год и объяснил, что период затишья на самом деле был очень интересным. Это привело к развитию пинча с обратным полем , который теперь обобщенно называют «самоорганизующейся плазмой», и является постоянным направлением исследований.
  • KMS Fusion , частная компания, строит реактор ICF с использованием лазерных драйверов. Несмотря на ограниченность ресурсов и многочисленные проблемы бизнеса, KMS успешно сжимает топливо в декабре 1973 года, а 1 мая 1974 года успешно демонстрирует первый в мире термоядерный синтез, вызванный лазером . В качестве доказательства этого открытия использовались нейтронно-чувствительные детекторы ядерной эмульсии, разработанные лауреатом Нобелевской премии Робертом Хофштадтером .
  • Пучки, использующие зрелую технологию высокоэнергетических ускорителей, провозглашаются неуловимым драйвером «бренд-X», способным производить термоядерные взрывы для коммерческой энергетики. Кривая Ливингстона , которая иллюстрирует увеличение мощности ускорителей частиц с течением времени, модифицирована, чтобы показать энергию, необходимую для термоядерного синтеза. Начинаются эксперименты с однолучевым лазером LLNL Cyclops , тестируя новые оптические конструкции для будущих лазеров ICF.
• 1975
  • Принстонский Большой Тор (PLT), преемник Симметричного токамака, начинает работу. Вскоре он превосходит лучшие советские машины и устанавливает несколько температурных рекордов, превышающих необходимые для коммерческого реактора. PLT продолжает устанавливать рекорды, пока не будет выведен из эксплуатации.
• 1976
  • Семинар, организованный US-ERDA (ныне Министерство энергетики) в отеле Claremont в Беркли, Калифорния, для специального двухнедельного летнего исследования. В мероприятии приняли участие пятьдесят старших ученых из крупнейших американских программ ICF и ускорительных лабораторий, а также руководители программ и нобелевские лауреаты. В заключительной речи доктор К. Мартин Стикли, тогдашний директор Управления инерционного синтеза США-ERDA, объявил, что на пути к термоядерной энергетике «нет препятствий».
  • двухлучевого лазера Argus , и начинаются эксперименты, включающие более сложные взаимодействия лазера с мишенью. В LLNL завершено создание
  • Основываясь на продолжающемся успехе PLT, Министерство энергетики выбирает более крупный проект Princeton для дальнейшей разработки. Первоначально созданный просто для испытаний токамака коммерческого размера, команда Министерства энергетики вместо этого поставила перед ним четкую цель — работать на дейтерий-тритиевом топливе, а не на испытательном топливе, таком как водород или дейтерий. Проект получил название «Токамак-термоядерный испытательный реактор» (TFTR).
• 1977
  • Завершена работа над 20-лучевым лазером Шива в LLNL, способным доставлять к цели 10,2 килоджоулей инфракрасной энергии. При цене в 25 миллионов долларов и размерах, приближающихся к футбольному полю, лазер Шива является первым из «мегалазеров» в LLNL и полностью переносит область исследований ICF в сферу « большой науки ».
  • Проект JET получил добро от ЕС , выбрав в качестве своей площадки британский центр в Калхэме.

Прогресс в уровнях мощности и энергии, достижимых с помощью лазеров с инерционным удержанием, резко увеличился с начала 1970-х годов.

• 1978
  • Поскольку PLT продолжает устанавливать новые рекорды, Принстон получает дополнительное финансирование для адаптации TFTR с явной целью достижения безубыточности.
• 1979
  • LANL успешно демонстрирует радиочастотный квадрупольный ускоритель (RFQ).
  • Исследовательские лаборатории ANL и Hughes демонстрируют необходимую яркость источника ионов с ксеноновым лучом при энергии 1,5 МэВ.
  • В отчете группы Фостера для энергетического исследовательского и консультативного совета Министерства энергетики США по ICF делается вывод, что синтез тяжелых ионов (HIF) является «консервативным подходом» к ICF. Перечисляя в своем отчете преимущества HIF, Джон Фостер заметил: «…это очень интересно». После того, как Управление инерционного синтеза Министерства энергетики завершило проверку программ, директор Грегори Канаван решает ускорить работу HIF.

1980-е годы

• 1982
  • Исследование HIBALL, проведенное учреждениями Германии и США, Гархинг использует высокую частоту повторения драйвера радиочастотного ускорителя для обслуживания четырех камер реактора и защиты первой стенки с помощью жидкого лития внутри полости камеры.
  • Строительство Tore Supra начинается в Кадараше , Франция. Его сверхпроводящие магниты позволят ему генерировать сильное постоянное тороидальное магнитное поле.
  • Режим высокого ограничения (H-режим), обнаруженный в токамаках.
• 1983
  • JET , крупнейший действующий эксперимент по физике плазмы с магнитным удержанием, завершен вовремя и в рамках бюджета. Получена первая плазма.
  • Лазер NOVETTE в LLNL введен в эксплуатацию и используется в качестве испытательного стенда для следующего поколения лазеров ICF, в частности лазера NOVA .
• 1984
  • Огромный 10-лучевой лазер NOVA в LLNL завершен и включится в декабре. В конечном итоге в эксперименте 1989 года NOVA будет производить максимум 120 килоджоулей инфракрасного лазерного света во время наносекундного импульса.
• 1985
  • Национальная академия наук рассмотрела военные программы ICF, четко отметив основные преимущества HIF, но заявив, что HIF «поддерживался в первую очередь другими [не военными] программами». В обзоре ICF, проведенном Национальной академией наук, эта тенденция отмечена следующим наблюдением: «Энергетический кризис пока дремлет». Энергия становится единственной целью синтеза тяжелых ионов.
  • Завершен японский токамак JT-60 . Получена первая плазма.
• 1988
  • Завершен советский токамак Т -15 со сверхпроводящими катушками, охлаждаемыми гелием.
  • Начинается концептуальное проектирование Международного термоядерного экспериментального реактора ( ИТЭР ), преемника Т-15 , TFTR , JET и JT-60 . В число участников входят Евратом , Япония, Советский Союз и США. Оно закончилось в 1990 году.
  • Первая плазма произведена на заводе Tore Supra в апреле.
• 1989
  • 23 марта два из Юты электрохимика , Стэнли Понс и Мартин Флейшманн , объявили, что они достигли холодного синтеза : реакции синтеза, которые могут происходить при комнатной температуре. Однако они сделали свои заявления до того, как была проведена экспертная оценка их работы, и никакие последующие эксперименты других исследователей не выявили никаких доказательств слияния.

1990-е годы

• 1990
  • решение о строительстве «лучевого» лазера Национальной установки зажигания в LLNL. Принято
• 1991
  • токамаке СТАРТ начинается эксперимент по термоядерному синтезу в В Калхэме . В конечном итоге эксперимент позволил достичь рекордного бета-коэффициента. (давление плазмы по сравнению с давлением магнитного поля) 40% с использованием инжектора нейтрального луча . Это была первая конструкция, которая адаптировала традиционные эксперименты по тороидальному синтезу в более плотную сферическую конструкцию.
  • В марте токамак JT -60 был модернизирован до JT-60U .
• 1992
  • Работы по инженерному проектированию ИТЭР начинаются с участием участников Евратома , Японии, России и США. Оно закончилось в 2001 году.
  • Соединенные Штаты и бывшие республики Советского Союза прекращают испытания ядерного оружия.
• 1993
  • Токамак TFTR , в Принстоне (PPPL) экспериментирует со смесью 50% дейтерия и 50% трития в конечном итоге производя до 10 мегаватт энергии в результате контролируемой реакции термоядерного синтеза.
• 1994
  • Лазер NIF Beamlet завершен и начинается эксперименты по проверке ожидаемых характеристик NIF.
  • США рассекретили информацию о конструкции мишени с косвенным приводом (хольраум).
  • Начинается комплексное европейское исследование драйвера HIF, сосредоточенное в Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) и включающее 14 лабораторий, включая США и Россию. Исследование инерционного термоядерного синтеза, управляемого тяжелыми ионами (HIDIF), будет завершено в 1997 году.
• 1996
  • Рекорд достигнут на Торе Супра : продолжительность плазмы две минуты с током почти 1 миллион ампер, возбуждаемым безиндукционно 2,3 МВт низкочастотных гибридных волн (т.е. 280 МДж впрыскиваемой и извлекаемой энергии). Такой результат стал возможен благодаря установленным в машине активно охлаждаемым плазменным компонентам.
  • Токамак JT -60U достиг экстраполированной безубыточности при Q _DT ^экв. = 1.05.
• 1997
  • Токамак JET в Великобритании производит 16 МВт термоядерной энергии — это остается мировым рекордом по термоядерной мощности до 2022 года, когда JET установит еще более высокий рекорд. Было достигнуто четыре мегаватта альфа-частиц . самонагревания
  • В исследовании LLNL сравнивались прогнозируемые затраты на электроэнергию от ICF и других подходов к термоядерному синтезу с прогнозируемыми будущими затратами на существующие источники энергии.
  • Церемония закладки фундамента Национальной установки зажигания (NIF).
• 1998
  • Токамак JT-60 в Японии производил высокоэффективную плазму обратного сдвига с эквивалентным коэффициентом усиления термоядерного синтеза. $Q_{eq}$ 1,25 - текущий мировой рекорд Q , коэффициента прироста энергии термоядерного синтеза.
  • Результаты европейского исследования термоядерной энергетической системы, управляемой тяжелыми ионами (HIDIF, GSI-98-06), включает в себя телескопические лучи нескольких изотопных видов. Этот метод умножает шестимерное фазовое пространство, используемое для проектирования драйверов HIF.
• 1999
  • США выходят из проекта ИТЭР .
  • эксперименту START На смену пришел MAST .

2000-е

• 2001
  • с мощностью 192 луча и мощностью 500 тераватт Завершено строительство здания для огромного проекта NIF , и начинается строительство линий лазерного луча и системы диагностики целевого отсека, первый полноценный запуск системы ожидается в 2010 году.
  • Переговоры о совместной реализации ИТЭР начинаются между Канадой, странами, представленными Евросоюзом , Японией и Россией.
• 2002
  • Публикуются претензии и встречные претензии в отношении пузырьковой термоядерной реакции , в которой сообщалось, что настольный аппарат производит мелкомасштабный термоядерный синтез в жидкости, подвергающейся акустической кавитации . Как и холодный синтез (см. 1989), от него позже отказались.
  • Европейский Союз предлагает Кадараш во Франции и Ванделлос в Испании в качестве кандидатов на размещение ИТЭР , а Япония предлагает Роккашо .
• 2003
  • Соединенные Штаты вновь присоединяются к проекту ИТЭР , к которому также присоединяются Китай и Республика Корея . Канада уходит.
  • Кадараш во Франции выбран в качестве европейской площадки-кандидата на создание ИТЭР .
  • Национальная лаборатория Сандии начинает эксперименты по термоядерному синтезу на Z. машине
• 2004
  • Соединенные Штаты отказываются от собственного проекта токамака масштаба ИТЭР, FIRE , признавая неспособность соответствовать прогрессу ЕС.
• 2005
  • После заключительных переговоров между ЕС и Японией ИТЭР выбирает Кадараче, а не Роккашо, в качестве места для реактора. В качестве уступки Япония может разместить у себя исследовательский центр по соответствующим материалам и предоставить права на заполнение 20% исследовательских должностей в проекте, обеспечивая при этом 10% финансирования.
  • NIF запускает свой первый пучок из восьми лучей , достигая самой высокой энергии лазерного импульса в 152,8 кДж (инфракрасный).
• 2006
  • китайский испытательный реактор EAST , первый эксперимент в токамаке, в котором сверхпроводящие магниты используются для генерации как тороидальных, так и полоидальных полей. Завершен
• 2009
  • Строительство НИФ считается завершенным.
  • Рикардо Бетти, третий заместитель министра, ответственный за ядерную энергетику, свидетельствует перед Конгрессом: «У IFE [ICF по производству энергии] нет дома».

2010-е годы

• 2010
  • Симпозиум HIF-2010 в Дармштадте, Германия. Роберт Дж. Берк выступил с докладом об однопроходном (тяжелом ионном синтезе) HIF, а Чарльз Хелсли выступил с докладом о коммерциализации HIF в течение десятилетия.
• 2011
  • 23–26 мая, Семинар по ускорителям синтеза тяжелых ионов в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, презентация Роберта Дж. Берка на тему «Однопроходной синтез тяжелых ионов». Рабочая группа по ускорителям публикует рекомендации, поддерживающие продвижение HIF, управляемого радиочастотными ускорителями, к коммерциализации.
• 2012
  • Стивен Слуц и Роджер Веси из Sandia National Labs публикуют в журнале Physical Review Letters статью, в которой представлено компьютерное моделирование концепции MagLIF, показывающее, что она может обеспечить высокий коэффициент усиления. Согласно моделированию, установка Z-пинча мощностью 70 мегаампер в сочетании с лазером может обеспечить впечатляющий возврат энергии, в 1000 раз превышающий затраченную энергию. Объект с 60 MA даст 100-кратную доходность.
  • JET объявляет о большом прорыве в управлении нестабильностями в термоядерной плазме. На шаг ближе к контролю ядерного синтеза
  • В августе Роберт Дж. Берк представляет обновленную информацию о СПРФД. HIF процессе и Чарльз Хелсли представляет экономику СПРФД. на 19-м Международном симпозиуме HIF в Беркли, Калифорния . Промышленность поддерживала генерацию ионов для СПРФД. В России получен патент Fusion Power Corporation СПРФД.
• 2013
  • Китайский испытательный реактор токамака EAST достигает рекордного времени удержания плазмы в 30 секунд в режиме высокого удержания (H-режим) благодаря улучшению рассеивания тепла от стенок токамака. Это улучшение на порядок по сравнению с современными реакторами.
  • Строительство JT-60SA начнется в январе.
• 2014
  • Американские ученые из NIF успешно генерируют больше энергии в результате термоядерных реакций, чем энергия, поглощаемая ядерным топливом.
  • Phoenix Nuclear Labs объявляет о продаже высокопроизводительного нейтронного генератора, способного выдерживать мощность 5×10 ¹¹ реакций синтеза дейтерия в секунду в течение 24 часов.
  • 9 октября 2014 года исследовательские организации в области термоядерного синтеза из стран-членов Европейского Союза и Швейцарии подписали соглашение об укреплении европейского сотрудничества в области термоядерных исследований, и родился EUROfusion, Европейский консорциум по развитию термоядерной энергетики.
• 2015
  • Германия проводит первый плазменный разряд в Wendelstein 7-X , крупномасштабном стеллараторе, способном стационарно удерживать плазму в условиях термоядерного синтеза.
  • В январе Polywell представлен на выставке Microsoft Research .
  • В августе MIT анонсирует термоядерный реактор ARC — компактный токамак, в котором используются сверхпроводящие ленты из редкоземельного оксида бария-меди (REBCO) для производства катушек с сильным магнитным полем, которые, по утверждению компании, создают сопоставимую напряженность магнитного поля в меньшей конфигурации, чем другие конструкции.
• 2016
  • Wendelstein 7-X производит первую водородную плазму устройства.
• 2017
  • Китайский EAST достиг стабильной стабильной плазмы высокого удержания в течение 101,2 секунды, установив мировой рекорд в работе в H-режиме с длинными импульсами в ночь на 3 июля. испытательный токамак
  • Helion Energy вводится в эксплуатацию, стремясь достичь плотности плазмы 20 Тесла и температуры термоядерного синтеза. Плазменная машина пятого поколения компании
  • британской компании Tokamak Energy впервые генерирует плазму. Термоядерный реактор ST40
  • TAE Technologies сообщает, что Норманский реактор достиг плазмы.
• 2018
  • Энергетическая корпорация Eni объявляет об инвестициях в размере 50 миллионов долларов в стартап Commonwealth Fusion Systems для коммерциализации технологии ARC через испытательный реактор SPARC в сотрудничестве с MIT.
  • Ученые Массачусетского технологического института формулируют теоретический способ удаления избыточного тепла из компактных термоядерных реакторов с помощью более крупных и длинных диверторов .
  • General Fusion начинает разработку демонстрационной системы масштаба 70%, которая будет завершена примерно в 2023 году.
  • TAE Technologies сообщает, что ее реактор достиг температуры почти 20 миллионов градусов Цельсия.
  • Ассоциация термоядерной промышленности, основанная по инициативе в 2018 году, является единым голосом термоядерной индустрии, работающей над преобразованием энергетической системы с помощью коммерчески жизнеспособной термоядерной энергии.
• 2019
  • Соединенное Королевство объявляет о запланированных инвестициях в размере 200 миллионов фунтов стерлингов (248 миллионов долларов США) для разработки проекта термоядерной установки « Сферический токамак для производства энергии » (STEP) примерно к 2040 году.

2020-е годы

• 2020
  • Начинается сборка ИТЭР , строительство которого длилось много лет.
  • Китайский экспериментальный термоядерный реактор HL-2M запускается впервые, обеспечив первый плазменный разряд.
• 2021
  • [ Рекорд ] Китайский токамак EAST устанавливает новый мировой рекорд по перегретой плазме, выдерживая температуру 120 миллионов градусов Цельсия в течение 101 секунды и пиковую температуру 160 миллионов градусов Цельсия в течение 20 секунд.
  • [ Запись ] Национальная установка зажигания генерирует 70% входной энергии, необходимой для поддержания термоядерного синтеза, за счет с инерционным удержанием энергии термоядерного синтеза , что в 8 раз лучше, чем в предыдущих экспериментах весной 2021 года, и в 25 раз больше, чем в 2018 году.
  • Опубликован первый отчет Ассоциации термоядерной индустрии – «Мировая термоядерная индустрия в 2021 году».
  • [ Рекорд ] Китайский экспериментальный усовершенствованный сверхпроводящий токамак (EAST), исследовательский центр ядерного термоядерного реактора, поддерживал температуру плазмы в 70 миллионов градусов Цельсия в течение 1056 секунд (17 минут 36 секунд), установив новый мировой рекорд по устойчивым высоким температурам (термоядерный синтез). Однако энергия требует, в частности, температуры выше 150 миллионов °C).
• 2022
  • [ Рекорд ] Объединенный европейский тор в Оксфорде, Великобритания, сообщает о 59 мегаджоулях, полученных в результате ядерного синтеза за пять секунд (11 мегаватт мощности), что более чем вдвое превышает предыдущий рекорд 1997 года.
  • [ Запись ] Исследователи США из Национальной лаборатории зажигания Ливермора имени Лоуренса (NIF) в Калифорнии зафиксировали первый случай возгорания 8 августа 2021 года. Выход энергии составил 0,72 от входа лазерного луча к выходу термоядерного синтеза.
  • [ Запись ] Опираясь на это достижение, в августе 2022 года американские исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (NIF) в Калифорнии зафиксировали первое в истории производство чистой энергии с помощью ядерного синтеза, производя больше энергии термоядерного синтеза, чем затраченный лазерный луч. Эффективность лазера была на уровне порядка 1%.
• 2023
  • [ Рекорд ] 15 февраля 2023 года Wendelstein 7-X достиг новой вехи: мощная плазма с оборотом энергии в гигаджоули, вырабатываемая в течение восьми минут.
  • JT-60SA впервые получил плазму в октябре, что сделало его крупнейшим действующим сверхпроводящим токамаком в мире.
• 2024
  • Корейская компания передовых исследований сверхпроводникового токамака ( KSTAR ) установила новый рекорд продолжительности работы в 102 секунды (интегрированное управление RMP для H-режима без ELM с заметным прогрессом в области благоприятного контроля поля ошибок, Вольфрамовый дивертор) с достигнутой продолжительностью 48 секунд при высокой температуре около 100 миллионов градусов Цельсия в феврале 2024 года, после последнего рекорда работы длительностью 45 секунд (H-режим без ELM (режим FIRE) ), Дивертор на основе углерода, 2022). Видеть «Зеленый свет для обеспечения технологии долгосрочной эксплуатации термоядерной плазмы, пресс-релиз, Исследовательский центр KSTAR» (на корейском языке). 20 марта 2024 г. и «[Официальное объявление] KSTAR, искусственное солнце Кореи, сделало это снова! «100 миллионов градусов ○○ секунд?» » . YouTube (на корейском языке). (21 марта 2024 г.).

Ссылки

Библиография

• Дин, Стивен (2013). Найдите Абсолютный Источник Энергии . Спрингер.

Внешние ссылки

• Эксперименты по термоядерному синтезу из Британского музея науки
• Международный совет по исследованиям в области термоядерного синтеза, Отчет о состоянии исследований в области термоядерного синтеза , Nuclear Fusion 45 :10A, октябрь 2005 г.