Змодельовано поведінку плазми в термоядерному реакторі

Німецькі та американські вчені розробили новий спосіб прогнозування розподілу флуктуацій турбулентності в плазмі стелларатора, а також їх мінімізації. Результати своїх досліджень автори опублікували в журналі Physical Review Letters, а коротко з ними можна ознайомитися на сайті Прінстонського університету.

Утримання плазми в магнітному полі Зображення: PPPL

Основна трудність в керованому термоядерному синтезі — утримання високотемпературної плазми в магнітній пастці.

Вчені у своїй роботі змоделювали поведінку матерії в магнітній пастці стелларатора з метою продовження її існування в рівноважному режимі.

Новий метод, розроблений авторами, описує поширення турбулентності в плазмі установки, а також дозволяє якісно змоделювати можливий дизайн соленоїда.

Свої висновки фахівці перевірили на прикладі самого потужного у світі стелларатора — Wendelstein 7-X, розташованого в німецькому місті Грайфсвальді. На будівництво цього об’єкту, яке почалося в 2005 році і завершений в 2014-му, витрачено понад мільярд євро.

Реактор Wendelstein 7-X складається з 70 надпровідних котушок загальною вагою понад 725 тонн, які здатні створювати магнітне поле, яке утримує плазму з температурою до ста мільйонів градусів Цельсія. Фізики вже в 2015 році планують почати експерименти: на своїй установці вони хочуть добитися утримання плазми протягом півгодини.

У світі існують два найбільш перспективних проекту термоядерних реакторів: токамак і ларатор.

В обох установках плазма утримується магнітним полем, але в токамаке плазма має форму тороїдального шнура, по якій пропускається електричний струм, а в стеллараторе магнітне поле наводиться зовнішніми котушками.

В термоядерних реакторах відбуваються реакції синтезу важких елементів з легких (наприклад, гелію з ізотопів водню-дейтерію і тритію), на відміну від звичайних реакторів, де проходять процеси розпаду важких ядер на більш легкі.

Інший проект з керованого термоядерного синтезу, ІТЕР, передбачає роботу за принципом токамака. Установка будується на півдні Франції в 60 кілометрах від Марселя і буде найбільшим термоядерним реактором в світі.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *