Физики создали компактную установку, нагревающую плазму до 37 млн кельвинов
МОСКВА, 23 апреля. /ТАСС/. Американские ученые создали компактную установку, способную разогреть плазму до температуры в 37 миллионов кельвинов путем пропускания сверхсильного электрического тока через сверхтонкий шнур из плазмы. Разработка упростит создание термоядерных реакторов, сообщили в пресс-службе научного стартапа Zap Energy.
"Проведенные нами опыты показывают, что данная технология разогрева плазмы обладает потенциалом для запуска реакций термоядерного синтеза с положительным энергетическим выходом. Даже при очень большой силе тока шнур плазмы продолжал сжиматься и разогреваться до очень высоких температур благодаря стабилизирующему воздействию сдвиговых потоков внутри плазмы", - пояснил главный научный сотрудник Zap Energy Ури Шумлак, чьи слова приводит пресс-служба стартапа.
Шумлак и его коллеги уже много лет работают над созданием альтернативных систем разогрева плазмы для термоядерных реакторов, чья работа основывается на так называемом "пинч-эффекте". Под этим словом физики понимают самопроизвольное сжатие тонкого шнура из плазмы под действием магнитных полей, которые возникают при движении сильного электрического тока через этот набор заряженных частиц.
Ученые уже много десятилетий пытаются приспособить этот феномен, возникающий в природе во время мощных разрядов молний, для разогрева водородного топлива в термоядерных реакторах. До настоящего времени этому мешало то, что полученная подобным образом плазма живет очень недолго и нагревается до относительно низких температур из-за быстро растущей нестабильности.
Основа для новых термоядерных реакторов
Недавно физики обнаружили, что эту дестабилизацию плазменного шнура можно предотвратить, если создать внутри него сразу несколько потоков материи, движущихся с разной скоростью. Опираясь на эту идею, Шумлак и его коллеги создали компактную установку, которая способна разогревать плазму до температур, при которых ядра двух тяжелых изотопов водорода, дейтерия и трития, способны участвовать в термоядерных реакциях.
Для проверки работы этой установки ученые подключили ее к ускорителю частиц и проследили за столкновением потока заряженных частиц с плазмой для замера ее температуры, а также изучили то, возникают ли нейтроны при возможных термоядерных реакциях внутри прибора. Эти опыты показали, что система разогрела плазму до температуры в 37 млн кельвинов, чего хватило для запуска термоядерных реакций между дейтерием и тритием и формирования потока нейтронов в результате их слияний.
По словам Шумлака и его коллег, успешное завершение этих опытов открывает дорогу для создания новых типов термоядерных реакторов в дополнение к уже существующим токамакам, стеллараторам и системам инерциального термоядерного синтеза. Как надеются ученые, эти установки будут значительно более компактными и дешевыми, чем уже существующие системы, сопоставимые по размерам с крупными заводами и спортивными стадионами.
