Фізики створили нову установку для запуску термоядерного синтезу

Група американських фізиків доповіла про перші успішні результати експерименту із запуску реакцій термоядерного синтезу новим способом. Подробиці роботи наведені в статті авторів у журналі Nature Physics. Коротко дослідження описане в прес-релізі Массачусетського технологічного інституту.
Реакціями термоядерного синтезу називають реакції злиття ядер легких елементів із утворенням ядер більш важких. Цей процес супроводжується виділенням колосальної кількості енергії, проте для запуску подібних реакцій потрібні енергетичні "вкладення", що набагато перевищують вихід. У природі реакції термоядерного синтезу відбуваються, наприклад, у надрах зірок при величезних тисках і температурах. Люди добилися протікання реакцій злиття ядер при вибуху водневих бомб.
Однією з основних труднощів при розробці підходів до проведення керованих термоядерних реакцій є необхідність підтримувати в стабільному стані плазму - іонізований газ. Саме у такому стані знаходиться речовина при температурах, необхідних для запуску термоядерних реакцій. На сьогоднішній день найперспективнішим вважається використання токамаків - магнітів тороїдальної форми. Токамаки мають стати основою експериментального реактора ITER, будівництвом якого займатимуться вчені з безлічі країн (хоча останнім часом майбутнє цього проекту стає все туманнішим).
Автори нової роботи вирішили використовувати зовсім інший підхід. Учені задіяні в експерименті під назвою Levitated Dipole Experiment - LDX (це можна перекласти як експеримент із використанням левітуючого диполя). Для створення установки LDX фізики використовували свої знання про взаємодію плазми з магнітними полями планет. За допомогою надпровідного магніту, "підвішеного" в просторі за рахунок роботи іншого магніту, дослідники створили магнітне поле, що нагадує за своїми характеристиками магнітне поле Землі (левітація необхідна для того, щоб уникнути спотворень форми поля).
Навколо магніту розташована зовнішня камера, в якій знаходиться нагріта до 10 мільйонів градусів Цельсія плазма. Тобто, на відміну від установок з токамаками, плазмовий шнур розташований зовні від магніту. В створеній вченими конструкції збурення, що виникають у плазмі, додатково "зближують" атоми газу. При використанні інших підходів вони, навпаки, "розштовхують" частинки плазми. Подібну "концентрацію" плазми астрономи фіксували під час спостережень магнітосфери Землі або Юпітера.
Незважаючи на перший успіх, саму реакцію синтезу вченим поки запустити не вдалося. Більш того, для подальшої роботи на LDX фізикам необхідно створити систему більш точного, ніж зараз, вимірювання температури плазми - критичного параметра запуску термоядерного синтезу.
Це не перша альтернатива "класичним" підходам до запуску реакцій термоядерного синтезу. Минулого року General Fusion заявила про створення реактора, в якому злиття ядер має запускатися під впливом звукових хвиль.

Источник: Хрещатик - Київська мунiципальна газета | Прочитать на источнике