Томас Джарбо, сотрудник Вашингтонского университета, отметил, что принцип токамаков и строящийся ITER во Франции, работает: токамаки действительно могут заставить атомы слиться, при этом выделяя энергию. «Метод работает, но неэффективно. Это большая проблема для магнитного удержания (плазмы)», — пояснил ученый.
Говорится об этом много, ведь в наше время управляемый термоядерный синтез сродни забиванию гвоздей микроскопом. Ученые рады бы забивать их молотком, но такой молоток еще не изобретен, поэтому, чтобы поддержать управляемый синтез, энергии расходуется намного больше, чем ее получается.
Т. Джарбо более двадцати лет работали над альтернативой удержания плазмы при термоядерном синтезе. Основывается этот подход на том, что магнитное поле в плазме, которая находится в устройстве впрыска, спиральное. Спираль создает в плазме ассиметричные токи, которые генерируют необходимые электрические и магнитные поля, которые нагревают и удерживают то, что содержится в спиральных рукавах.
Проблема состоит в том, что хотя это и обходится меньшим количеством энергии, но создает нестабильность при удержании плазмы: помещенная в магнитную «емкость» с нестабильными «стенами», случайными колебаниями она может прекратить удерживаться, реакция слияния ядер прерывается. Отличаясь от традиционного метода, новый, который реализует группа Томаса Джарбо, использует ассиметричное поле, поэтому плазма не должна быть нестабильной. «Мы показали, что можем поддержать стабильное равновесие и контролировать плазму, это означает, что магнитное поле сможет удержать больше плазмы», — прокомментировал последние успехи группы Т. Джарбо. Удержание плазмы происходит за счет внутренних магнитных спиралевидных структур, которые образовываются в плазме.
Ученые использовали то, что называется наложенным динамо-токовым приводом. У устройства имеются две катушки переменного генерирования тока на каждой стороне центрального ядра аппарата. Если постоянно применять изменяющееся направление возникновения тока, снимается проблема поддержания стабильности. Полное использование нового метода невозможно из-за того, что установка Вашингтонского университета мала и поэтому выбрасывает часть плазмы в виде газа. Чтобы продемонстрировать энергоэффективность данного метода, она прекрасно подходит, а для поддержки масштабного термоядерного синтеза, физики в ближайшее время создадут устройство с большим реактором.
Это исследование представлялось в Сан-Диего на проводимой Международной ассоциацией атомной энергии 24-й ежегодной Конференции по термоядерной энергии.
Ваше мнение