На удивление простой метод подавления нестабильности, сдерживающей термоядерную реакцию и повреждающей стенки реактора, открыли ученые Лаборатории плазменной физики Принстонского университета при Министерстве энергетики США.
Нестабильность плазмы вызвана глобальными альвеновскими модами (GAE), волнообразными помехами, которые мешают реакции синтеза. Их источником являются те же пучки нейтральных частиц, которые нагревают плазму. Из-за воздействия ионов GAE повышается и производит противоположный эффект, охлаждая плазму и прекращая термоядерную реакцию.
Решение, предложенное физиками, заключается в применении второго распылителя, пучки которого направлены под более высоким питч-углом в направлении, примерно параллельном магнитному полю, сдерживающему горячий газ. Благодаря им повышается плотность ионов и меняется их распределение в плазме, что не позволяет GAE сформироваться и распространиться по плазме. Открытие ученых, которое было подтверждено в процессе компьютерной симуляции, способно повысить стабильность плазмы в реакторе международного проекта ITER и помочь ему выработать в 10 раз больше энергии, чем будет потрачено на осуществление термоядерной реакции, пишет Phys.org.
«Эта реакция демонстрирует возможность подавления GAE всего лишь небольшим объемом энергетических частиц, — говорит Эрик Фредриксон, главный автор статьи, опубликованной в Physical Review Letters. — Она вселяет уверенность в том, что при ее использовании могут быть сделаны корректные прогнозы стабильности работы реактора ITER».
Eva — самый доступный по цене промышленный робот
Кейсы
Еще один шаг в том же направлении сделали физики Принстонской лаборатории несколько месяцев назад, разработав метод, снижающий охлаждение плазмы по краям. Покрыв стенки токамака литием, они ограничили рециркуляцию частиц и смогли добиться равномерной температуры.