Учёные нашли потенциально более эффективный путь к термоядерной энергии

Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) выявили более эффективный способ достижения термоядерного зажигания

Физики Луис Дельгадо-Апарисио, Масаюки Оно и Джонатан Менард разработали расширенную версию критерия Лоусона — уравнения, определяющего условия для зажигания термоядерной реакции. Они учли четыре дополнительных фактора: накопление гелиевого «пепла», загрязнение плазмы, синхротронное излучение и потери тепла. Это позволило наметить путь к зажиганию с существенно меньшими энергозатратами.

Ключевое отличие нового подхода — в смене порядка действий: сначала плазму нагревают, а затем повышают её плотность. Учёные сравнили это с поиском обхода высокой горы вместо подъёма на неё. Также исследователи изучили «седловину Корди» — точку, где плазма переходит от необходимости внешнего нагрева к самоподдерживающейся реакции (при значении Q ≈ 5, где Q — соотношение мощности реакций и внешнего нагрева).

Пока результаты носят теоретический характер и не проверены экспериментально. Команда PPPL планирует провести цифровые эксперименты с помощью компьютерного моделирования. В перспективе подход может повлиять на проектирование токамаков и стеллараторов — основных типов термоядерных установок. Среди возможных решений для повышения эффективности — покрытие реакторов жидким литием и использование спиново-поляризованного топлива.

Источник: ScienceDaily