Материалы портала «Научная Россия»

Ученые пошли на риск, приблизив плазму к стенке реактора ради производительности

Ученые пошли на риск, приблизив плазму к стенке реактора ради производительности
Совместный эксперимент ученых из США и Китая продемонстрировал способ повышения эффективности ядерного реактора.

Группа исследователей под руководством профессоров Чианжу Гонг (Xianzu Gong) из Института физики плазмы Китайской академии наук (ASIPP) и Андреа Голофало (Andrea Garofalo) из General Atomics (США) исследовала «высокоскоростной текущий» сценарий, который позволяет получать самогенерирующийся электрический ток в ходе термоядерной реакции. Об исследовании рассказывает eScienceNews.

Ученые исследовали использование магнитных полей для удержания определенной формы плазмы (ионизированного газа), температура которой достигает значений выше, чем в ядре Солнца. Энергия, образуемая от столкновения ионов в ходе такой реакции, может быть использована для производства электроэнергии. Наиболее продуманной на сегодняшний день является конструкция термоядерного реактора типа «токамак».

В ходе совместного исследования ученые из США и Китая попытались сократить эффект «шатания» плазмы в реакторе, который уменьшает его производительность. Эксперимент непосредственно продемонстрировал стабилизирующий эффект сокращения расстояния плазмы до стенок токомака с использованием особых магнитных полей. Эта операция позволяет достичь более высокого давления в реакторе.

Вместе с тем, по словам профессора Голофало, это очень рискованно и не похоже на другие режимы работы. Однако все риски окупились. Приближение плазмы к стенке реактора практически устранило явление «перегиба» и позволило повысить давление плазмы. В свою очередь это сделало плазму менее зависимой от процессов, вводимых извне. Это важно, поскольку в реакторах типа токамак, таких как ITER, поддержание нужной кондиции плазмы с использованием внешних средств достигается очень трудно и дорого.

Команда использовала в своем исследовании токамак DIII-D, построенный General Atomics в 1980-е гг. В нем впервые был реализован принцип нагрева плазмы с использованием пучков элементарных частиц в замкнутом поле.

«Мы сделали очень хороший старт международного сотрудничества в термоядерных исследованиях между Китаем и США, и мы очень гордимся тем, что остаемся пионерами в этой области», — сказал доктор Гонг.

Исследование проводится в рамках проектирования атомной электростанции, мощностью в 500 мегаватт, которая строится во Франции при участии 35 стран, в том числе Китая и США.

Ранее портал Научная Россия писал о проекте строительства экспериментального термоядерного реактора ITER.

атомные реакторы ионизированный газ плазма

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий