Учёные из Принстонской лаборатории плазменной физики (PPPL) всё ближе к тому, чтобы сделать энергию синтеза надежным источником для энергосетей, благодаря использованию лития для управления плазмой в токамаках.
Мечта о чистой и неиссякаемой энергии синтеза уже не за горами, а всё благодаря физикам из PPPL. Их последние исследования показывают, что покрытие внутренних стенок реактора жидким литием может решить проблему управления плазмой и увеличения ее стабильности. Это стало возможным благодаря новой методике, которая позволила определить оптимальную плотность нейтральных частиц на краю плазмы — ключ к эффективному дозированию ядерного синтеза.
Исследование, опубликованное в журнале Nuclear Fusion, стало результатом экспериментов в токамаке LTX-β. Этот уникальный аппарат позволяет создавать плазму в форме бублика и поддерживать её при помощи магнитных полей. Особенность LTX-β в том, что его стенки почти полностью покрыты литием, что резко снижает “отскоки” атомов водорода от стенок обратно в плазму и повышает её температуру на периферии. Это, в свою очередь, открывает дверь к созданию более компактных и энергоэффективных реакторов.
Работа команды показала закономерности связи между видом подачи топлива в плазму и ее стабильностью. Группа выяснила, насколько можно “наполнять плазму” до того, как начнутся проблемы со стабильностью, а нейтральный пучок вводить в систему можно также более точечно. Цель — достичь идеальных условий для длительного поддержания реакции, что сделает ядерный синтез практичной и выгодной частью энергосети.
Для наилучшего управления плазмой учёные изучают разницу температур её внутренней и внешней частей. В зависимости от распределения температуры, определяется профиль — пиковый или плоский. Именно плоский профиль позволяет добиться оптимального управления плазмой. Если же плотность нейтральных частиц превысит определенный порог, плазма начнет охлаждаться и возникнут нестабильности, называемые "режимами разрыва".
Источник:
DOI: 10.1088/1741-4326/ad2ca7
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
