Ученые нашли способ стабилизировать раскаленную плазму с помощью радиоволн

Ученые нашли способ стабилизировать раскаленную плазму с помощью радиоволн

Научная группа из Прингстонского университета нашла оригинальный способ стабилизировать раскаленную плазму внутри термоядерных реакторов типа токамак и сталларатор и избавиться от одной из главных проблем – формирования магнитных островков. И все это благодаря радиочастотным волнам и температуре.

В чем суть проблемы

Ученые уже довольно давно пытаются создать безопасный и эффективный термоядерный реактор. Как известно, в реакторах типа токамак используется сверх горячая плазма, которая закручена в так называемый «пончик».

При этом для контроля сверх горячей плазмы используется особо мощное магнитное поле. Это позволяет держать плазму в подвешенном состоянии.

И в идеале в таком контролируемом и перегретом плазменном пончике и должна протекать реакция ядерного синтеза.

Ученые нашли способ стабилизировать раскаленную плазму с помощью радиоволн

Так вот такой идеальной работе реактора мешает один побочный и очень опасный эффект, который заключен в следующем:

В процессе перемещения плазмы в магнитном поле начинают формироваться довольно странные пузыреобразные структуры, которые получили название – магнитные острова.

А согласно отчету Национальной лаборатории Окриджа, который был опубликован в далеком 1974 году, эти магнитные островки - результат присутствия гармоник возмущенного магнитного поля, который входит в резонансное состояние с невозмущенными линиями поверхностного поля при его сдвиге.

Ученые нашли способ стабилизировать раскаленную плазму с помощью радиоволн

Так вот, как только такой «островок» каким-либо образом препятствует потоку плазмы, то токамак вполне может растерять ранее набранную температуру, и для ее набора может потребоваться очень длительное время.

Кроме этого плазма способна повредить внутренние детали самого реактора, что может привести к очень сложному и дорогому ремонту.

И вот спустя 46 лет исследований ученые похоже нашли выход, который вот в чем заключен.

Как радиоволнами планируют контролировать магнитные островки

Ученые еще в 1980–х годах поняли, что обработка плазмы радиоволнами возбуждает ток, в плазме который может позволить стабилизировать поток и минимизировать факторы, которые приводили к формированию магнитных островов.

А в 2019 году исследователи поняли как возможно усилить стабилизирующий эффект за счет незначительных температурных колебаний, которые увеличивают силу тока и величину выделяемой радиочастотной энергии, которая выделяется на формируемых островах.

И тем самым препятствует их дальнейшему росту, а температурные скачки также позволяют стабилизировать более крупные магнитные острова, чем считалось ранее.

Что это даст в будущем

Ученые нашли способ стабилизировать раскаленную плазму с помощью радиоволн

Эти магнитные острова - настоящая головная боль ученых и если их формирование будет взято под контроль, то инженеры сделают существенный шаг в сторону создания стабильно работающего термоядерного реактора в будущем.

Нам лишь остается подождать и, возможно, в самом ближайшем будущем мы с вами станем свидетелями решения энергетической проблемы и запусков стабильных термоядерных реакторов по всему миру!

Понравилась статья, тогда ставим палец вверх и подписываемся! Спасибо за внимание!