Ученые на шаг ближе к контролю ядерного синтеза

27 марта 2013

Используя систему отопления, физи­кам удалось впервые  предотвратить раз­витие неустойчивости в термоядерном реакторе. Это важный шаг вперед по пути к созданию будущего реактора ИТЭР.

Ученые достигли успеха: им удалось остановить рост нестабильности внутри термоядерного реак­тора. Как? Посмотрите на этот источник энергии, который, несмотря на сложность в управлении, тем не менее, весьма перспективен.


Схема термоядерного реактора

Ядерный синтез явля­ется попыткой воспроизве­сти энергию Солнца в зем­ных условиях. Когда газ нагревается до нескольких миллионов градусов, он превращается в плазму. Иногда в плазме появляется и рас­тет достаточно быстрыми темпами нестабильность, которая возмущает плазму, что в свою очередь заставляет ее вибриро­вать, несмотря на наличие магнитного поля, в котором она содер­жится. Если плазма касается стенок реактора, она быстро охлаждается и создает большие электромагнитные силы в установке.

Задача состоит в том, чтобы уменьшить нестабильность плазмы, в то же время, позволяя реактору нормально функционировать. При этом необхо­димо работать в рамках определенной конфигурации этих термоядерных реакторов, где плазма сильно ограничена магнитным полем. Регули­руя антенну, которая испускает электромагнитное излучение, физики из центра EPFL по научным исследованиям в области физики плазмы, смогли устранить неустойчивости, когда они появляются, без побочного влияния на установку.
 От теории к практике

Физики впервые проверили, в какой степени определенные частоты излу­чения и места их применения будут подавлять рост неустойчиво­сти. Затем они провели тесты, чтобы подтвердить свои расчеты. Простота их подхода заключается в том, что они смогли использовать антенны, которые являются частью системы для нагрева плазмы, и уже присут­ствуют в Joint European Torus (JET), крупнейшем реакторе использую­щимся в настоящее время. Удивительно, моделирование и испытания пока­зали, что нагревание и подавление нестабильности могут быть объеди­нены посредством обеспечения слегка смещенного излучения от центра в плазме.

Следующим шагом будет добавление системы детектора, которая позво­лит нейтрализовать неустойчивости в режиме реального времени в тече­ние длительных периодов времени. Эти улучшения могут быть реализо­ваны в термоядерном реакторе ИТЭР, находящийся в настоящее время  в процессе постройки в Южной Франции.

К списку статей