Российские ученые изучили поведение плазмы в термоядерном реакторе

Российские ученые из Санкт-Петербурга совершили важный прорыв в области термоядерной энергетики, изучив поведение вещества внутри реактора. Исследователи Политехнического университета Петра Великого совместно с коллегами из Физико-технического института имени Иоффе впервые в мире зафиксировали, как меняются электрическое поле и скорость вращения плазмы. Эти наблюдения касаются так называемых малых всплесков на периферии установки, что открывает путь к эффективному управлению процессами в будущих реакторах.

Экспериментальная работа была организована на сферическом токамаке «Глобус-М2». Ученые смогли детально описать физические явления, происходящие на самом краю плазменного шнура. Ранее в научной среде считалось, что подобные эффекты ограничены лишь очень узким слоем, однако новые данные показали, что влияние всплесков распространяется значительно глубже внутрь плазмы.

● Какие законы вступают в силу с 1 марта

В ходе исследований выяснилось, что при возникновении всплесков температура электронов в приграничной зоне подскакивает в 555 раз, а концентрация самой плазмы — в 222 раза. Скорость вращения вещества увеличивается на 50%50\%50%, причем это ускорение проникает вглубь на несколько сантиметров. Также были зафиксированы потоки быстрых ионов и формирование особых нитевидных структур, которые перемещаются со скоростью до 101010 километров в секунду.

Как пояснил исследователь Арсений Токарев, малые всплески не являются просто уменьшенными копиями крупных явлений, а представляют собой уникальный динамический режим. По его словам, «периферия плазмы живет по своим быстрым и сложным законам», которые действуют в течение считанных микросекунд. Эти процессы работают как своего рода предохранительный клапан, периодически сбрасывающий лишнюю энергию, возникающую из-за огромной разницы давления.

Эти сведения имеют решающее значение для перехода от коротких тестов к долгой и беспрерывной работе энергетических систем будущего. По мнению заведующего лабораторией Александра Яшина, именно режимы с малыми всплесками станут основой для эксплуатации термоядерных реакторов. Новое понимание физики позволит специалистам осознанно контролировать тепловые нагрузки на стенки установок, обеспечивая их высокую надежность.

Исследования проводились с привлечением мощностей Федерального центра коллективного пользования при институте имени Иоффе. Проделанная работа помогает математически описать сложную динамику на краю плазмы и сделать термоядерную энергетику более предсказуемой. Полученные результаты подтверждают лидерство отечественной науки в разработке передовых методов диагностики и управления высокотемпературным веществом, сообщает ТАСС.

Читайте также:

● Какие законы вступают в силу в марте 2026 года

● Испанский египтолог заявил, что пирамиды Гизы построила суперцивилизация

● Опреснение Индийского океана ведет к проблемам и угрожает климату всей Земли

● Исследователи раскрыли причину оледенения Земли длиной в 56 миллионов лет