Екип от изследователи от Института по физика на плазмата „Макс Планк“ (IPP) и Виенския технологичен университет (TU Wein) откри начин за контрол на нестабилността на плазмата тип I ELM. Именно тя може да разтопи стените на устройствата за термоядрен синтез.
Работата е публикувана в списанието Physical Review Letters и към нея има препратка във Phys.org
Без съмнение един ден е възможно да има термоядрени електроцентрали, които да осигуряват устойчива енергия, разрешавайки нашите дългогодишни енергийни проблеми. Това е основната причина толкова много учени по света да провеждат изследвания върху този източник на енергия. Механизмът им на работа всъщност имитира слънцето.
За да може методът да работи, плазмата трябва да се нагрее до 100 милиона градуса по Целзий в реактори. Магнитни полета обгръщат плазмата, като предпазват стените на реактора от разтопяване. Обвивката, която се образува около плазмата, може да функционира само защото най-външните сантиметри от ръба на тази обвивка, наречени край на магнитно образуваната плазма, са изключително добре изолирани.
Този начин на изолиране на слънчевата топлина на плазмата обаче има един проблем. В тази област на ръба има нестабилност на плазмата, наречена крайни локализирани режими (ELM). Те се появяват често по време на реакцията на термоядрен синтез. По време на ELM енергийни частици от плазмата могат да се ударят в стената на реактора и да я повредят.
Изследователите всъщност се върнаха към режим на работа, който преди това беше отхвърлен.
Вместо големите деструктивни нестабилности, които потенциално могат да повредят стените на реактора, може да има много малки нестабилности. Такива, които не създават риск от увреждане на стените на реактора.
Нашата работа представлява пробив в разбирането на възникването и предотвратяването на големи ELM от тип I. Режимът на работа, който предлагаме, вероятно е най-обещаващият сценарий за плазмата на бъдещите термоядрени електроцентрали.
Елизабет Волфрум, ръководител на изследователската група в IPP в Гархинг, Германия, и професор в ТУ Виена.
Реакторът се нарича тороидален реактор за термоядрен синтез.
В този реактор свръх горещите частици на плазмата се движат с висока скорост. Мощни магнитни намотки гарантират, че частиците остават затворени, вместо да се удрят в стените на реактора и да го повредят.
Работата на реактора за термоядрен синтез е сложна и динамиката в него също не е детска игра. Движението на частиците зависи от плътността на плазмата, температурата и магнитното поле. Изборът на тези параметри определя как ще функционира реакторът. Когато по-малките частици плазма се удрят в стените или в реактора, вместо кръгла форма, реакторът придобива триъгълна форма със заоблени ъгли, но формата е много по-малко повредена, отколкото при голям ЕЛМ.
Това е малко като тенджера за готвене с капак, в която водата започва да кипи. Ако налягането продължава да се увеличава, капакът ще се вдигне и силно ще гръмне заради излизащата пара. Но ако леко наклоните капака, тогава парата може да излиза непрекъснато, а капакът остава стабилен и не клопа.“
Георг Харер, водещ автор на статията.
Това е голяма крачка към осъществяването на непрекъсната реакция на термоядрен синтез с огромен енергиен потенциал. Вечен източник на енергия.