На шаг ближе к управляемому термоядерному синтезу

Используя систему подогрева, физики впервые преуспели в предотвращении возникновения нестабильностей, разработав инновационную технологию, которая является важной ступенью на пути к созданию Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER).

Ученым удалось достичь важной вехи: они остановили рост нестабильностей внутри термоядерного реактора. Каким образом? Представляем вашему вниманию интроспективный взгляд на этот источник энергии, который, несмотря на трудности с контролем, является невероятно многообещающим.

Термоядерный синтез представляет собой попытку воспроизвести реакции, происходящие на Солнце, в условиях реактора на Земле. Когда газ нагревается до температуры в несколько миллионов градусов, он становится плазмой. Иногда в плазме возникают нестабильности, возмущающие плазму даже несмотря на присутствие магнитного поля, с помощью которого она удерживается. Если плазма коснется стенок реактора, то это приведет к ее резкому охлаждению и возникновению большого электромагнитного возмущения в реакторе.

Цель заключается в уменьшении нестабильностей в глубинах плазмы до такого уровня, чтобы они не увеличивались сверх меры, но при этом термоядерные реакции не затухали полностью. Отсюда возникает необходимость в установлении такого баланса, при котором плазма крепко удерживается магнитным полем. Применяя настраиваемую антенну, которая испускает электромагнитное излучение, физики из Института исследований физики плазмы научились подавлять нестабильности по мере их возникновения, при этом воздействуя исключительно на локальный регион их возникновения, не затрагивая остальную часть установки.

Физики впервые провели моделирование, призванное проверить степень, до которой определенные частоты излучения, воздействуя на локальные области плазмы, способны подавить рост неустойчивостей. После этого были проведены испытания, для подтверждения сделанных вычислений. Красота их подхода заключается в том, что они смогли задействовать те же антенны, которые являются частью системы нагрева плазмы и уже присутствуют в самом крупном действующем экспериментальном термоядерном реакторе в мире, под названием JET. Удивительно, но модель и тесты показали, что нагревание и подавление нестабильностей может быть объединено в одном устройстве, которое будет слегка смещать направление излучения.

Следующим шагом станет добавление системы датчиков, которые позволят нейтрализовать нестабильности в реальном времени в течение более долгих периодов времени. После этого, данные улучшения могут быть применены в термоядерном реакторе ITER, который разрабатывается на юге Франции.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции