Китайски физици успяха да поддържат режим на подобрено задържане на плазма в експериментална термоядрена инсталация – токамак – EAST, за рекордните 30 секунди, се казва в статия, публикувана в сп. Nature Physics.
„Тези резултати предлагат потенциално нов начин за контрол на топлинните потоци, което е ключов проблем за следващата степен на развитие на технологията на управляем ядрен синтез. Това може да има съществено приложение в бъдещите експерименти – такива като ITER”, се казва в статията.
Технологията на управляем термоядрен синтез предлага на човечеството „чист” и безопасен източник на енергия, работещ буквално на вода. Един от многообещаващите начини за реализация на технологията е използването на токамак – реактор, в който плазмата се задържа от магнитно поле във формата на тор (геврек), и използващ в качеството на гориво тритий и деутерий. В реактора плазмата се нагрява до свръхвисоки температури и в нея започва термоядрена реакция на синтез с отделяне на енергия.
За нагряването, свиването и задържането на равновесието на плазмата се използва вихрово електрично поле. Токът, протичащ през плазмата, я нагрява и създава т.нар. полоидално магнитно поле, което буквално обвива плазмата. Класическото устройство на токамак не позволява плазмата да се задържа задълго.
Ключов детайл в процес е магнитното задържане на плазмата в затвореното пространство. При определени условия може да се достигнат Н-мод или подобрен режим на задържането на плазмата. Главен проблем на режима са енергийните загуби от изхвърлянето на плазма по стените на реакторите, което значително намалява срока на тяхната експлоатация.
Китайските учени начело с Цзянган Ли от Института по физика на плазмата успели да стабилизират плазмата в Н-мод за рекордния срок от 30 секунди. Да осъществят това, им позволило усъвършенстването на токамака EAST в град Хъфей, който бил използван за експеримента.
Учените използвали захранване с електрически ток на ниски хибридни вълни (LHCD) и усъвършенствана система на литиево климатизиране на стените, което намалило енергийните загуби.
Експериментите на EAST и други токамаци са подготовка за международния проект ITER – първия пълноценен термоядрен реактор, чиято работа се очаква да започне през 2050 година.
