Ученые впервые доказали, что нестабильность высокотемпературной плазмы способна подавлять турбулентность и удерживать тепло внутри реактора. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Physical Review Letters.
Физики провели серию экспериментов на крупнейшем в Северной Америке токамаке DIII-D в Сан-Диего. Исследователи изучали альфвеновские собственные моды — особые плазменные волны, которые ученые традиционно считали помехой для термоядерного синтеза. Считалось, что эти колебания разрушают магнитное удержание энергетических частиц и приводят к быстрой потере тепла. Однако новые лабораторные тесты полностью опровергли эту гипотезу.
Эксперименты показали, что эти плазменные волны генерируют внутренние электрические токи и создают так называемый сдвиговый поток. Это направленное движение буквально разрывает плазменную турбулентность внутри токамака. В результате физические процессы снижают теплоперенос, надежно запирая энергию в самом центре раскаленного плазменного шнура. За счет саморегуляции температура электронов и ионов возрастает до значений, необходимых для запуска стабильного синтеза.
Для измерения магнитных изменений внутри реактора ученые применили метод спектроскопии на основе эффекта Штарка. Система выпускает пучок нейтральных атомов дейтерия прямо в плазму и фиксирует поляризацию излучаемого света. Приборы зарегистрировали пятипроцентное изменение коэффициента запаса устойчивости всего за 20 миллисекунд. Эти данные подтвердили теоретические расчеты о том, что термоядерный реактор способен самостоятельно бороться с внутренним хаосом при достижении определенного энергетического порога.
Обложка: magnific
