Ученые из IPP разработали метод создания компактных и мощных термоядерных реакторов

12 апреля 2023, 19:21 — ЭкоПравда

Ученые из Института физики плазмы имени Макса Планка (IPP) сделали открытие, которое может привести к созданию термоядерных реакторов меньшего размера и большей мощности. Об этом сообщает 3DNews.

Работая над токамаком ASDEX Upgrade, ученые из IPP совершили прорыв, который позволяет им не увеличивать масштаб плазменных сосудов при сохранении более низкой плотности энергии внутри, что лучше подходит для питания небольших устройств, таких как космические корабли или удаленные объекты.

В серии экспериментов они показали, что плазму можно сдерживать, чтобы она оставалась вблизи стенок камеры, не повреждая их. Как известно, плазма внутри рабочей камеры термоядерного реактора типа токамак — вакуумного сосуда в виде пончика — удерживается вдали от стенок сильным магнитным полем. Если плазменный жгут коснётся стенки сосуда, он её легко повредит.

В современных термоядерных реакторах, как в случае с ITER (международное сотрудничество по созданию гигантского термоядерного реактора), плазма поддерживается при высоких температурах (свыше 100 млн °C), но вдали от стен.

Например, в случае с ASDEX Upgrade, который в некотором смысле служит прототипом ИТЭР, ученые обнаружили, что они могут приблизить край плазмы на 5 см с того места, где он был первоначально измерен на 25 см.

Открытие, сделанное учеными, заключается в том, что усиленное преобразование тепла от границ плазменного пучка производит излучение в ультрафиолетовом диапазоне.

Если открытие подтвердится, то можно будет создать условия для более точного контроля краев плазмы. Помимо испускания ультрафиолетового излучения, реактор такого типа может испускать и видимый свет в синем спектре.

В плазму добавляется небольшое количество азота, создавая эффект, который можно использовать как средство контроля мощности, падающей на дивертор. С магнитным экранированием диверторы ИТЭР смогут выдержать не более 10 МВт/м2. Без магнитного экранирования мощность достигла бы 20% от мощности плазмы или до 200 МВт/м2.

Добавление примесей в плазму вместе с магнитной клеткой, которая ее окружает, удерживает стенки дивертора от перегрева и разрушения.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что ученые сообщили о самых «темных» временах в истории человечества.