Сотрудники Лаборатории физики плазмы Принстонского университета (PPPL) при Министерстве энергетики провели анализ, подтвердивший эффективность нового, нестандартного способа получения плазмы для будущих компактных термоядерных реакторов. Для получения и управления реакциями ядерного синтеза необходимо превратить газ комнатной температуры в горячую, заряженную плазму, запускающую процесс. Техника, предложенная специалистами PPPL, упрощает эту задачу, сообщает sciencedaily.com. Метод, называющийся «переходной коаксиальной спиральной инъекцией» (CHI), устраняет потребность в центральном магните или соленоиде. Он запускает синтез плазмы в токамаках, самых распространенных сегодня термоядерных реакторах. Модернизация стабилизирует процесс и освобождает место в центре компактной сферической установки. Пространства в ней меньше, в сравнении со стандартными кольцевидными токамаками. Освободившееся место можно использовать для усиления магнитного поля. Отказ от соленоида также упрощает дизайн установки. Соленоид генерирует ток, заряжающий поступающий в камеру газ и создающий магнитное поле. Оно сочетается с излучением магнитов, окружающих токамак для управления плазмой. При CHI ток генерируется электродами, расположенными на полу или потолке установки. «Мы сосредоточились на начальных этапах формирования плазмы, — сказал Кеннет Хаммонд, физик из Института физики плазмы Макса Планка, ведущий автор работы. – Это позволило нарисовать более полную картину работы разрядов CHI». Ученые высоко оценивают потенциал методики. «В случае успеха, CHI обеспечат дополнительное место внутри сферических устройств для улучшения их характеристик, — сказал Том Браун, главный инженер PPPL. – Но нужно разработать новые детали для таких улучшенных систем». Ученые протестировали масштабирование реакции в программе Tokamak Simulation Code, подтвердив ее эффективность. Дальнейшие эксперименты пройдут в URANIA, сферическом токамаке без соленоида Университета Висконсин-Мэдисона. Ученые проверят, как будут генерировать плазму 2 независимо управляемых CHI электрода. Конфигурация поможет с большей гибкостью оптимизировать системы ядерного синтеза. Исследование описано в статье журнала Physics of Plasmas.
