Прорыв в исследовании термоядерного синтеза: учёные разобрались, как высокоэнергетические ионы воздействуют на устойчивость плазмы в термоядерных реакторах

Международная команда учёных достигла значительного успеха в изучении термоядерного синтеза. Исследователи впервые подробно проанализировали взаимодействие высокоэнергетических ионов с краевыми локализованными модами (ELM) в токамаках, которые используются для магнитного удержания плазмы.

Эксперименты проводились на установке ASDEX Upgrade в Институте физики плазмы имени Макса Планка (Гархинг, Германия). Для моделирования взаимодействия между ELM и энергетическими частицами учёные применяли гибридный код MEGA.

«Мы продемонстрировали, что кинетические эффекты высокоэнергетических ионов способны модифицировать пространственно-временную структуру краевых локализованных мод. Это явление напомнило нам поведение сёрфера, который, скользя по волне, оставляет след», — поясняет ведущий исследователь Хесус Хосе Домингес-Паласиос Дуран.

Данные исследования важны для проекта ITER, крупнейшего в мире токамака, строящегося во французском городе Кадараш. Учёным удалось установить, что будущие термоядерные установки будут характеризоваться интенсивным энергообменом и переносом импульса между ELM и энергетическими ионами.

Это открытие может способствовать развитию методов управления ELM, которые, как и солнечные вспышки, вызывают существенные потери энергии и частиц в плазме. «Мы могли бы использовать энергетические частицы как активные элементы управления этими магнитогидродинамическими колебаниями», — утверждает Домингес-Паласиос Дуран.

Исследовательская работа выполнена в рамках европейского консорциума EUROfusion, что открывает новые горизонты в разработке термоядерных электростанций — одного из самых перспективных источников энергии будущего.

Источник: iXBT