Физики объединили два многообещающих метода для получения термоядерной энергии: что известно

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nuclear Fusion, физики из Принстонской лаборатории физики плазмы (США) успешно испытали новый комбинированный метод управления термоядерной плазмой и показали, что два объединенных метода обеспечивают большую гибкость, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Ученые объединили два многообещающих метода: управление электронным циклотронным током (ECCD) и применение резонансных магнитных возмущений (RMP). ECCD используют в экспериментах по термоядерному синтезу с магнитным удержанием для контроля и поддержания тока плазмы, в то время как RMP включает преднамеренное введение небольших контролируемых магнитных возмущений в плазму.

Хотя новое исследование показало многообещающие результаты, существуют определенные проблемы. Одной из них является совершенствование методов минимизации всплесков частиц, известных как локализованные на краю режимы (ELM), из плазмы, которые могут быть опасными.

Экспериментальный термоядерный реактор типа токамак использует магнитные поля, но ELM могут привести к прекращению реакции, и потенциально повредить реактор в процессе. Поэтому, по словам ученых, лучший способ избежать этого – это применить RMP.

Магнитные поля, которые создает токамак, движутся вокруг плазмы в форме тора, как веревка. Магнитные поля, которые создает RMP, переплетаются и образуют поля, известные как магнитные острова из-за их овальной формы.

Появление островов в плазме обычно считается нежелательным, потому как если они имеют большой размер, то сама плазма может разрушиться. Но в экспериментальных условиях они могут оказаться полезными.

Но создать резонансные магнитные возмущения, достаточно большие для появления желаемых магнитных островов, не так просто. Именно здесь на помощь приходит ECCD с помощью микроволновых лучей. Они снижают ток, необходимый для создания RMP, который необходим для создания островов. То есть они делают процесс более управляемым, а также улучшают размер островов для обеспечения максимальной стабильности края плазмы.

Когда физики добавляли ECCD в том же направлении, что и ток, ширина острова уменьшалась. Применение ECCD в противоположном направлении дало противоположные результаты.

По словам ученых, считается, что применение локализованного ECCD на краю плазмы рискованное мероприятие, поскольку микроволны могут повредить компоненты внутри реактора. Но новый эксперимент показал, что это выполнимо и обеспечивают большую гибкость при работе с плазмой. Ученые считают, что это достижение может открыть новые возможности для разработки будущих термоядерных реакторов.

Авторы исследования говорят, что объединение двух методов улучшает стабильность и контроль плазмы, что важно для производства энергии с помощью термоядерного синтеза.

Это может означать снижение стоимости производства термоядерной энергии в будущих термоядерных ректорах, что приведет человечество к снижению зависимости от ископаемого топлива, говорят физики.

Также Фокус писал о создании американскими физиками инновационного термоядерного реактора типа стелларатор, в котором используются постоянные магниты.

Напоминаем, что физики предложили новую теорию, которая объясняет темную материю темную энергию тем, что Вселенная наполнена частицами, летящими со скоростью, которая выше скорости света. Хотя кажется, что это невозможно, но новая модель Вселенной согласуется с данными наблюдений за космосом, как уже писал Фокус.