Новая стратегия термоядерного синтеза: сначала нагрев, потом сжатие

Учёные разработали новую стратегию достижения зажигания в термоядерном синтезе и создали обобщённую модель описания горящей плазмы

В журнале Phys. Rev. Lett. опубликована работа, в рамках которой создана единая модель, объединяющая несколько ключевых концепций термоядерного синтеза: баланс мощности Лоусона, доступность по Корди, динамику теплового разгона по Миллсу и другие. Модель даёт согласованное описание плазмы, подходящей для реактора.

Анализ в упрощённой нулевой размерности (0D) показал, что зажигание термоядерной реакции стоит рассматривать не как статический порог, а как динамический процесс с ограничениями. Выяснилось, что радиационное затухание смещает ключевые параметры зажигания — например, порог зажигания и точки входа в режим зажигания — в сторону более высоких температур и плотностей. Из-за этого для запуска реакции требуется более высокое давление.

В трёхмерной геометрии реактора эти смещения приводят к ужесточению требований к плазме. При этом анализ теплового разгона выявил ранее неизвестный стабилизирующий эффект — его создают затухание из-за примесей и синхротронного излучения, а также особенности переноса энергии. Кроме того, улучшить параметры зажигания помогают улучшенное удержание плазмы и спиново-поляризованное топливо.

Источник: American Physical Society