Открыт новый метод контроля плазмы, который повышает безопасность реактора
Источник:
Interesting EngineeringПрорывной метод управления плазмой обещает уменьшить повреждения реактора в тороидальных установках, широко известных как токамаки. Инновационный подход, разработанный учеными из Принстонской лаборатории физики плазмы, решает проблему краевых локализованных режимов, которые могут привести к незапланированному завершению термоядерных реакций, что потенциально может нанести вред реактору.
Метод объединяет два существующих метода управления плазмой: электронно-циклотронное поддержание тока (EECD) и резонансные магнитные возмущения (RMP). EECD помогает поддерживать ток плазмы в экспериментах с магнитным удержанием, тогда как RMP намеренно вводит небольшие магнитные возмущения в плазму для улучшения контроля.
В токамаках магнитные поля удерживают плазму подобно веревке, а RMP формируют в ней магнитные островки овальной формы. Хотя обычно они считаются вредными, при контролируемых условиях эти островки оказываются полезными.
Однако генерирование резонансных магнитных возмущений достаточного размера создает определенные трудности. И здесь EECD играет решающую роль, усиливая контроль и стабильность на протяжении всего процесса.
Ведущий автор исследования, Ху Цимин, пояснил:
Применение локализованного EECD на краях плазмы изначально считалось рискованным из-за потенциального микроволнового повреждения компонентов камеры. Однако наше исследование демонстрирует его целесообразность и подчеркивает его адаптивность, что потенциально прокладывает путь для будущих достижений в управлении плазмой.
Сочетание EECD и RMP не только улучшает стабильность и управляемость, но и обещает снизить затраты, связанные с производством энергии термоядерного синтеза в коммерческих устройствах. Эта разработка знаменует собой значительный шаг вперед в поисках надежной и устойчивой энергии термоядерного синтеза – цели, которую ученые преследовали в течение десятилетий.
Это достижение следует за предыдущим прорывом ученых из той же лаборатории, которые открыли метод смягчения вредного воздействия электронов, вылетающих из токамаков. Открытие использовало уникальный тип плазменных волн, открытый астрофизиком Ганнесом Альвеном, что подчеркивает междисциплинарный характер исследований в области физики плазмы.