Плазму для ядерного синтеза предложили нагревать, как еду в микроволновке

Альтернативный подход позволит создать компактные и экономичные токамаки, полагают авторы исследования.

Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы, компании Tokamak Energy и Университета Кюсю в Японии предложили проект компактной сферической пилотной установки термоядерного синтеза, которая нагревает плазму, используя только микроволны. Отказ от традиционных способов поддержания температуры упростит проектирование и снизит стоимость компактных установок для ядерного синтеза.

Обычно сферические токамаки используют для нагрева плазмы массивную катушку из медной проволоки — соленоид, расположенный около центра установки. Новый подход исключает омический нагрев и подходит для компактных установок, в которых нет места для крупных магнитных катушек.

Если нам не придется включать омическую нагревательную спираль, мы сможем спроектировать машину, которую будет проще и дешевле построить.

Масаюки Оно, главный научный сотрудник Принстонской лаборатории физики плазмы

Микроволны будут генерировать гиротроны, расположенные снаружи токамака и направленные в сторону его центра. Принцип напоминает работу микроволновых печей. Когда гиротроны испускают волны заданной частоты в плазму, они и запускают ток, и нагревают материал.

В своей работе исследователи смоделировали разные режимы работы, варианты расположения гиротронов и направления излучения, чтобы показать, что энергии микроволн хватит, чтобы нагревать и удерживать температуру плазмы в токамаке.

Моделирование нагрева — часть проекта, усовершенствованного сферического токамака STAR. Владимир Шевченко, соавтор статьи и старший технический консультант Tokamak Energy, сказал, что в конце следующего года планирует провести эксперименты в термоядерном реакторе компании ST40, чтобы проверить результаты моделирования и подтвердить возможность такого нагрева плазмы.

Другие системы нагрева имеют очень, очень серьезные проблемы. Я вижу в предлоеженном варианте будущее систем нагрева токамаков.

Владимир Шевченко, старший технический консультант Tokamak Energy

Читать далее:

Google сделал заявление после замедления YouTube в России

Окончательно: ученые нашли самую древнюю галактику во Вселенной

Китайский левитирующий поезд впервые испытали в вакуумном тоннеле

На обложке: реактор типа токамак. Фото: Flickr, aglet, CC BY-NC 2.0

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука