В городе Нака, лежащем в сотне километров к северу от Токио, вошёл в эксплуатацию самый большой экспериментальный термоядерный реактор в мире. Несмотря на многолетнюю историю разработок, технология всё ещё пребывает в стадии становления, однако ожидается, что именно термоядерная реакция синтеза сможет удовлетворить энергетические потребности человечества в будущем.

Термоядерная реакция синтеза отличается от цепной реакции деления, лежащей в основе ядерных реакторов и ядерного оружия, тем, что вместо расщепления ядра она объединяет более лёгкие атомные ядра в более тяжёлые за счёт кинетической энергии их теплового движения. На примере экспериментального реактора JT-60SA, который запустили в Японии в начале декабря 2023 года, учёные намерены оценить перспективность термоядерной реакции синтеза как безопасного и эффективного источника энергии, способного производить большие объёмы экологически чистой энергии. Это устройство представляет собой махину высотой с шестиэтажное здание, главным органом которого является токамак – камера в форме гигантского пончика, служащая сосудом для плазмы, разогреваемой до 200 миллионов градусов Цельсия.

Крупнейший в мире экспериментальный термоядерный реактор является совместным проектом Японии и Европейского союза: в нём принимают участие более 70 компаний и более полутысячи учёных и инженеров. JT-60SA выступит в качестве сателитного эксперимента для реализации ещё более масштабного Международного экспериментального термоядерного реактора (ITER) во Франции. Задача подобных сооружений заключается в том, чтобы заставить атомы изотопов водорода (дейтерий или тритий) объединиться для получения более тяжёлого элемента – гелия. Этот процесс производит огромное количество энергии в форме яркого свечения и тепла, имитируя естественные процессы, протекающие внутри звёзд. Учёные называют JT-60SA самым совершенным термоядерным реактором в мире, а начало его эксплуатации знаменует собой важнейший шаг в истории развития технологии.

По словам исследователей, термоядерная реакция синтеза имеет все шансы стать технологией будущего, способной начать обеспечивать все энергетические потребности человечества уже во второй половине XXI века. Однако для этого токамак должен производить больше энергии, чем потреблять для поддержания стабильной реакции. Впервые добыть чистую энергию при помощи термоядерной энергетики удалось американским учёным в научном комплексе National Ignition Facility Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. Впрочем, стоить отметить, что американский реактор использует для поддержания реакции несколько иной метод, полагающийся на мощнейшие лазеры, в то время как JT-60SA и ITER нагревают плазму при помощи трёх систем (двух высокочастотных нагревателей и инжектора нейтральных атомов). В отличие от ядерных реакторов, работающих за счёт цепной реакции деления, термоядерные реакторы считаются гораздо более безопасными: их использование не сопряжено с производством больших объёмов радиоактивных отходов и риском развития ядерных катастроф.