Впервые ученые смогли в 10 раз превысить предел плотности плазмы в токамаке

Обход ограничения плотности откроет новые перспективы в использовании термоядерной энергии.

Использование реакций термоядерного синтеза позволит совершить прорыв в мировой энергетике. Однако ученым и инженерам предстоит решить некоторые довольно сложные фундаментальные физические задачи, прежде чем термоядерная энергия станет реальностью. С одной из таких задач справились физики из Университета Висконсина, о чем рассказали в своем исследовании на страницах Physical Review Letters.

В своих экспериментах авторы работы использовали токамак в Лаборатории физики плазмы Висконсина. Эта установка представляет собой тороидальное устройство, где с помощью электрических токов удерживается очень горячая плазма. Более высокая плотность плазмы обеспечивает лучшее протекание реакций, следовательно, дает возможность вырабатывать больше энергии за счет сближения ядер атомов.

Однако с повышением плотности плазмы есть проблема. Ее можно увеличивать до определенного лимита, который был назван пределом Гринвальда в честь физика Мартина Гринвальда, рассчитавшего несколько десятилетий назад, что после некоторого значения плотности плазма в токамаке становится нестабильной и неуправляемой. Предел определяется плотностью электронов в потоке.