Неоновата „таблетка“ бързо охлажда плазмата в термоядрен реактор

Група японски изследователи от Националния институт по квантова наука и технологии и National

Разработен Институт за термоядрени изследваниянов метод за ограничаване на плазмата в термоядрения реактор. Капсула от водород, смесен с 5% неон, позволява ефективно охлаждане на плазмата с температура от около 100 000 000 °C, предотвратявайки "разкъсвания".

„Счупването“ е внезапно спиране на магнитното действиезадържане на високотемпературна плазма в случай на нестабилност вътре в нея. Това е сериозен проблем за термоядрените реактори. Разрушаването води до навлизане на високотемпературна плазма във вътрешната повърхност на зоната, в която се съдържа, което води до увреждане на конструкцията на реактора.

Като контрамярка учените изследват методипринудително охлаждане на плазмата, когато се открият признаци на нестабилност. Използвайки теоретични модели и експериментални измервания, физиците са реконструирали динамиката на плътен плазмоид, който се образува около ледена гранула. Те идентифицираха физическите механизми, които влияят на охладителните системи.

Като основна стратегия учените използватледени пелети от водород, замразени при температури под 10 K и инжектирани във високотемпературна плазма. Добавеният лед се топи от повърхността, изпарява се и се йонизира чрез нагряване на околната високотемпературна плазма, образувайки слой от нискотемпературна плазма с висока плътност около леда. 

Плазмено охлаждане с чист водород (в центъра) и неонова капсула. Изображение: Национален институт за термоядрен синтез

Такъв нискотемпературен плазмоид с високаплътност се смесва с основната плазма, чиято температура намалява. Но използването на чист водороден лед изхвърля плазмоида от лъча, преди да може да се смеси с целевата плазма, което го прави неефективен за охлаждане на високотемпературни плазми по-дълбоко под повърхността. 

В проучване на физиката те откриха товаизползването на неонов легиран водород потиска освобождаването на плазмоида. В допълнение, експериментите потвърдиха, че неонът играе полезна роля в ефективното охлаждане на плазмата.

Прочетете още:

Тайната на издръжливостта на римския бетон е разкрита: той може да бъде реставриран

Генетиците са установили как възрастта на зачеването при хората се е променила за 250 000 години

Слънцето откри годината с проблясък от най-мощен клас