Термоядерна енергія стала ближчою до реальності: фізики встановили новий рекорд із плазмою

Багато фізиків у всьому світі працюють над тим, щоб отримати стійкий термоядерний синтез, який дає змогу жити Сонцю, як джерелу для практично безмежної енергії. Але для цього потрібно вирішити кілька важливих і складних фізичних проблем. Фізикам зі США вдалося встановити новий рекорд. Вони змогли в експериментальному термоядерному реакторі подолати межу електронної щільності плазми в 10 разів. Це ще один крок уперед на шляху до отримання термоядерної енергії. Результати дослідження опубліковані в журналі Physical Review Letters, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Зараз фізики вивчають різні методи отримання практично безмежної енергії з термоядерного синтезу атомів, які мають як позитивні моменти, так і недоліки. Але нове дослідження показує, що є спосіб подолати головну перешкоду в процесах, які відбуваються всередині термоядерного реактора у формі тора під назвою токамак.

Існує межа електронної щільності гарячої плазми всередині токамака під назвою межа Грінвальда. Фізики за допомогою експериментального термоядерного реактора MST в Університеті штату Вісконсин (США) змогли подолати цю межу в 10 разів.

Те, що існує спосіб подолати межу Грінвальда означає, що фізики можуть покращити ефективність термоядерного синтезу всередині токамака. Таким чином це наближає вчених до отримання термоядерної енергії.

Для того, щоб стався термоядерний синтез, унаслідок якого виділяється надлишкова енергія (тобто це різниця між витраченою на запуск синтезу й отриманою енергією), потрібна гаряча плазма, яка складається із заряджених частинок.

У токамаках використовують електричні струми для переміщення плазми по кільцю. Саму гарячу плазму утримують сильні магнітні поля. Але плазма нестабільна і має суворе обмеження щільності електронів у ній. Але чим вища ця щільність, тим більше надлишкової енергії можна отримати.

Фізики вважають, що дві особливості токамака MST дали змогу подолати в 10 разів межу електронної щільності плазми. По-перше, він має товсті провідні стінки для стабілізації магнітних полів, які утримують плазму. По-друге, він має джерело живлення, яке можна регулювати на основі зворотного зв'язку, що має найважливіше значення для стабільності плазми.

Нове досягнення не означає, що найближчим часом фізики зможуть отримати стійкий термоядерний синтез і безмежну енергію. За словами авторів дослідження, під час експериментів плазма була не такою гарячою, як зазвичай під час запуску термоядерної реакції. Тому в цьому плані потрібні нові дослідження.

Тепер учені мають намір точно з'ясувати, яким чином у їхньому реакторі вдалося досягти такого прориву та чи можна подолати межу електронної густини в такий самий спосіб в інших, більш продуктивних реакторах.

Як уже писав Фокус, фізики створили плазму, використовуючи найсильніше постійне магнітне поле, яке будь-коли застосовували в токамаку. Це також ще один крок вперед до отримання безмежної енергії.

Також Фокус писав про те, що вчені дійшли висновку, що гравітаційний вплив Сонця поширюється набагато далі, ніж передбачається. Тому кордон Сонячної системи доведеться переглянути.