Исследователи из Сеульского национального университета (SNU) и Корейского института термоядерной энергии (KFE) разработали новый способ поддержания ядерного синтеза в течение длительного периода времени.
Исследование было проведено в результате анализа термоядерной реакции в токамаке KSTAR (тороидальная камера с магнитными катушками). Реакция ядерного синтеза длилась 30 секунд при температуре свыше 100 миллионов градусов по Цельсию.
Из-за технических трудностей в поддержании высокой температуры, необходимой для создания состояния вещества, называемого плазмой, ни один реактор в мире не смог поддерживать термоядерную реакцию дольше 30 секунд. И хотя по отдельности продолжительность и температура не являются рекордными, одновременное достижение тепла и стабильности “делает нас на шаг ближе к созданию жизнеспособного термоядерного реактора”.
Новые возможности
Для достижения таких результатов жизненно важен контроль над горячей плазмой внутри реактора. Если она соприкасается со стенками реактора, то быстро охлаждается, подавляя реакцию. Помимо этого она наносит ущерб камере, в которой она находится.
Обычно для сдерживания плазмы используются различные формы магнитных полей. Южнокорейская команда использовала модифицированный метод ITB в токамаке KSTAR, добившись гораздо более низкой плотности плазмы. Их подход повышает температуру в ядре плазмы и понижает ее на краю, что продлевает срок службы компонентов реактора.
Вероятно, реакция могла продолжаться более 30 секунд, но ученые ее остановили, так как до сих пор они до конца не понимают механизмы, задействованные в этом процессе. В настоящее время KSTAR остановлен для модернизации, а углеродные компоненты на стенках реактора заменены на вольфрам, что должно улучшить воспроизводимость экспериментов.