Исследователи изучают влияние спиновой поляризации частиц на результативность термоядерного синтеза
Американские ученые инициировали серию экспериментов с применением спин-поляризованного ядерного топлива в токамаках. Цель проекта, реализуемого специалистами Лаборатории Джефферсона при Министерстве энергетики США, — выяснить, способно ли упорядочивание частиц повысить КПД термоядерных реакций, протекающих при экстремальных температурах свыше 100 миллионов градусов Цельсия.
В основе концепции лежит использование спина — фундаментального квантового параметра элементарных частиц. Согласно теоретическим моделям, если ядра топлива ориентированы в едином направлении, вероятность их слияния увеличивается на 50%, что в перспективе может поднять энерговыход на 80%, позволяя при этом сократить потребление расходных материалов.
Для проверки гипотезы задействован крупнейший в Северной Америке токамак DIII-D. В качестве рабочего состава выбрана смесь дейтерия и гелия-3. Выбор обусловлен тем, что гелий-3 проще поддается спиновой поляризации, чем тритий. Кроме того, переход на такую топливную комбинацию помогает минимизировать зависимость отрасли от дефицитного и радиоактивного трития.
На данном этапе проект носит пилотный характер: эксперты анализируют, насколько стабильно сохраняется поляризация при подаче топлива в плазму и в процессе протекания самой реакции. Успешная реализация этой технологии откроет путь к созданию компактных и экономически выгодных термоядерных энергоустановок, значительно приблизив эру коммерческого использования управляемого синтеза.
Источник: iXBT
