Новосибирские физики создали техпроекты узлов прототипа термоядерного реактора на основе открытой ловушки

Новосибирск. 16 апреля. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) в рамках проекта Газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ) - демонстратора технологий термоядерного реактора на основе магнитных ловушек открытого типа - разработали технические проекты двух ключевых элементов установки, сообщает пресс-служба института.

Чтобы ядра топливной смеси в термоядерном реакторе могли эффективно вступать в реакцию, их энергия должна соответствовать температуре масштаба ста миллионов градусов. Подобные критические температуры превращают топливо в плазму, значит реактор должен быть сконструирован таким образом, чтобы производящее энергию вещество сохраняло необходимую температуру и не разрушало стенку реактора тепловой нагрузкой, а еще - удерживалось в течение необходимого времени. Одним из подходов к решению проблемы УТС является использование магнитного поля (магнитных ловушек) для термоизоляции и удержания плазмы.

"За 2025 г. специалисты закончили технические проекты основных элементов первой очереди ГДМЛ: сверхпроводящей магнитовакуумной системы центральной секции и магнитовакуумной системы концевых расширителей. Технический проект представляет собой проработанную конструкторскую модель элементов установки со всеми принятыми техническими решениями и данными по ее геометрии, структуре, свойствам и параметрам", - говорится в сообщении.

В ИЯФ СО РАН действует четыре экспериментальные установки такого типа - КОТ (Компактный осесимметричный тороид), ГДЛ (Газодинамическая ловушка), ГОЛ-NB (Гофрированная ловушка - Neutral beams) и СМОЛА (Спиральная магнитная открытая ловушка).

Эксперименты на них показали впечатляющие результаты по нагреву и времени удержания плазмы. Например, в экспериментах на ГДЛ удалось достичь устойчивого нагрева плазмы до 10 млн градусов, а комбинация разных типов магнитных пробок и винтового удержания на СМОЛЕ позволили сократить продольные потери частиц в несколько десятков раз.

Проект ГДМЛ основывается как раз на тех достижениях и технологиях, которые были получены и отработаны на этих экспериментальных плазменных установках.

"Для эффективного удержания плазмы магнитное поле в центральной секции ловушки должно быть 1,5 Тесла. Достичь таких параметров можно при помощи низкотемпературных сверхпроводников - технология понятная и вполне освоенная. Гораздо более напряженные узлы - магнитные пробки, поле в которых напрямую влияет на качество удержания. Например, на тех же низкотемпературных проводниках можно достичь 16 Тесла, а высокотемпературные - могут дать все 20 Тесла. Но это уже окрестности края возможностей современной техники", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Антона Судникова.

Над проектом ГДМЛ работают более 60 физиков и инженеров из ИЯФ СО РАН, Института прикладной физики имени А.В. Гапонова-Грехова РАН, компании "СуперОкс" и других отечественных организаций.

Использование магнитных ловушек открытого типа для удержания плазмы с термоядерными параметрами весьма перспективно. Их преимущество, помимо относительно простой с инженерной точки зрения конструкции, в том, что для них представляется доступной работа с альтернативными видами топлива, например, дейтерий-дейтерий.

ГДМЛ реализуется в рамках федерального проекта "Технологии термоядерной энергетики".

В настоящее время в мире реализуется несколько подходов к управляемому термоядерному синтезу - токамак, где плазма удерживается в камере в форме тора, более компактных стеллараторах, напоминающих по форме яблоко с вынутой сердцевиной, и открытые ловушки, разработкой которых занимается ИЯФ СО РАН.

Понравилась статья? Обязательно напишите ваше мнение в комментариях. Больше интересных материалов — на канале Интерфакс-Россия в Дзене. Подписывайтесь!

Читайте также на Interfax-Russia.Ru:

• День братьев и сестер: дата празднования в России и мире, история, традиции
• Схождение Благодатного огня: история и суть чуда, когда и как можно увидеть
• Цветная капуста: польза и вред для организма, свойства продукта, как приготовить

Самое важное и интересное — "Интерфакс-Россия" в Мax