Неоновая «таблетка» быстро охлаждает плазму в термоядерном реакторе

Физики разработали метод для эффективного охлаждения плазмы внутри термоядерного реактора.

Группа японских исследователей из Национального института квантовой науки и технологии и Национального института термоядерных исследований разработала новый метод для удержания плазмы внутри термоядерного реактора. Капсула из водорода, смешанного с 5% неона, позволяет эффективно охлаждать плазму с температурой около 100 000 000 °С, предотвращая «разрывы».

«Разрыв» — это резкое прекращение магнитного удержания высокотемпературной плазмы при возникновении нестабильностей внутри нее. Это серьезная проблема для термоядерных реакторов. Разрушение вызывает попадание высокотемпературной плазмы на внутреннюю поверхность области, в которой она удерживается, что приводит к повреждению конструкции реактора.

В качестве контрмеры ученые исследуют методы принудительного охлаждения плазмы при обнаружении признаков нестабильности. С помощью теоретических моделей и экспериментальных измерений физики восстановили динамику плотного плазмоида, который формируется вокруг ледяной гранулы. Они определили физические механизмы, которые влияют на системы охлаждения.

В качестве базовой стратегии ученые используют ледяные гранулы водорода, замороженные при температуре ниже 10 K, и вводящие их в высокотемпературную плазму. Добавленный лед тает с поверхности, испаряется и ионизируется за счет нагрева окружающей высокотемпературной плазмы, образуя вокруг льда слой низкотемпературной высокоплотной плазмы. 

Охлаждение плазмы с помощью чистого водорода (в центре) и капсулы с добавлением неона. Изображение: National Institute for Fusion Science

Такой низкотемпературный плазмоид высокой плотности смешивается с основной плазмой, температура которой при этом снижается. Но при использовании чистого водородного льда плазмоид выбрасывается за пределы пучка до того, как он сможет смешаться с целевой плазмой, что делает его неэффективным для охлаждения высокотемпературной плазмы глубже под поверхностью. 

В исследовании физики обнаружили, что при использовании легированного неоном водорода подавляло выброс плазмоида. Кроме того, эксперименты подтвердили, что неон играет полезную роль в эффективном охлаждении плазмы.


Читать далее:

Раскрыт секрет долговечности римского бетона: он умеет восстанавливаться

Генетики определили, как менялся возраст зачатия у людей за 250 000 лет

Солнце открыло год вспышкой самого мощного класса

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Суперкомпьютер раскрыл тайны «молекулярного ремонта» ДНК
Наука
В Китае разработали батарейку с радиоактивным углеродом, которая проработает до 100 лет
Наука
Ученые MIT разработали «простой способ» превратить клетки кожи в нейроны
Наука
Microsoft запускает ИИ Copilot для геймеров: он будет работать, как тренер
Новости
Частный лунный модуль сфотографировал солнечное затмение с Луны
Космос
Почему Вселенная несимметрична: физики приблизились к разгадке тайны
Новости
Посмотрите на обратную сторону спутника Марса: это второе фото в истории
Новости
Это приложение буквально заставляет трогать траву и блокирует соцсети
Новости
Посмотрите на место гибели лунного аппарата «Афина»
Новости
Apple призвала срочно обновить iPhone из-за критической уязвимости  
Новости
В РосНИИРОС опровергли планы ICANN закрыть домен .su  
Новости
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос