Фізики об'єднали два перспективні методи для отримання термоядерної енергії: що відомо

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nuclear Fusion, фізики з Принстонської лабораторії фізики плазми (США) успішно випробували новий комбінований метод управління термоядерною плазмою і показали, що два об'єднані методи забезпечують більшу гнучкість, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені об'єднали два перспективні методи: управління електронним циклотронним струмом (ECCD) і застосування резонансних магнітних збурень (RMP). ECCD використовують в експериментах з термоядерного синтезу з магнітним утриманням для контролю і підтримки струму плазми, тоді як RMP враховує навмисне введення невеликих контрольованих магнітних збурень у плазму.

Хоча нове дослідження показало перспективні результати, існують певні проблеми. Однією з них є вдосконалення методів мінімізації сплесків частинок, відомих як локалізовані на краю режими (ELM), з плазми, які можуть бути небезпечними.

Експериментальний термоядерний реактор типу токамак використовує магнітні поля, але ELM можуть призвести до припинення реакції, і потенційно пошкодити реактор у процесі. Тому, за словами вчених, найкращий спосіб уникнути цього — це застосувати RMP.

Магнітні поля, які створює токамак, рухаються навколо плазми у формі тора, як мотузка. Магнітні поля, які створює RMP, переплітаються і утворюють поля, відомі як магнітні острови через їхню овальну форму.

Поява островів у плазмі зазвичай вважається небажаною, бо якщо вони мають великий розмір, то сама плазма може зруйнуватися. Але в експериментальних умовах вони можуть виявитися корисними.

Але створити резонансні магнітні збурення, достатньо великі для появи бажаних магнітних островів, не так просто. Саме тут на допомогу приходить ECCD за допомогою мікрохвильових променів. Вони знижують струм, необхідний для створення RMP, який необхідний для створення островів. Тобто вони роблять процес більш керованим, а також покращують розмір островів для забезпечення максимальної стабільності краю плазми.

Коли фізики додавали ECCD у тому ж напрямку, що й струм, ширина острова зменшувалася. Застосування ECCD у протилежному напрямку дало протилежні результати.

За словами вчених, вважається, що застосування локалізованого ECCD на краю плазми ризикований захід, оскільки мікрохвилі можуть пошкодити компоненти всередині реактора. Але новий експеримент показав, що це здійсненно і забезпечує більшу гнучкість при роботі з плазмою. Вчені вважають, що це досягнення може відкрити нові можливості для розробки майбутніх термоядерних реакторів.

Автори дослідження кажуть, що об'єднання двох методів покращує стабільність і контроль плазми, що важливо для виробництва енергії за допомогою термоядерного синтезу.

Це може означати зниження вартості виробництва термоядерної енергії в майбутніх термоядерних ректорах, що приведе людство до зниження залежності від викопного палива, кажуть фізики.

Також Фокус писав про створення американськими фізиками інноваційного термоядерного реактора типу стеларатор, в якому використовуються постійні магніти.

Нагадуємо, що фізики запропонували нову теорію, яка пояснює темну матерію і темну енергію тим, що Всесвіт наповнений частинками, які летять зі швидкістю, вищою за швидкість світла. Хоча здається, що це неможливо, але нова модель Всесвіту узгоджується з даними спостережень за космосом, як уже писав Фокус.