Neon 'tablett' kjøler raskt ned plasma i en fusjonsreaktor

En gruppe japanske forskere fra National Institute of Quantum Science and Technology og National Institute of Quantum Science and Technology

Institutt for fusjonsforskning har utviklet en ny metode for å holde plasma inne i en fusjonsreaktor.En kapsel laget av hydrogen blandet med 5% neon gjør det mulig å effektivt avkjøle plasmaet ved en temperatur på ca. 100 000 000 ° C, og forhindre "brudd".

Et "brudd" er en brå opphør av magnetiskinneslutning av høytemperaturplasma i tilfelle ustabilitet inne i det. Dette er et alvorlig problem for fusjonsreaktorer. Ødeleggelse får høytemperaturplasma til å komme inn i den indre overflaten av området der det er inneholdt, noe som fører til skade på reaktorstrukturen.

Som et mottiltak utforsker forskere metodertvungen avkjøling av plasmaet når tegn på ustabilitet oppdages. Ved hjelp av teoretiske modeller og eksperimentelle målinger har fysikere rekonstruert dynamikken til et tett plasmoid som dannes rundt et iskorn. De identifiserte de fysiske mekanismene som påvirker kjølesystemer.

Som en grunnleggende strategi bruker forskerne ishydrogenpellets frosset ved temperaturer under 10 K og injiserer dem i høytemperaturplasma.Den tilsatte isen smelter fra overflaten, fordamper og ioniseres avoppvarming av det omkringliggende høytemperaturplasmaet, og danner et lag av lavtemperatur, høy tetthetsplasma rundt isen. 

Plasmakjøling med rent hydrogen (i midten) og en neonfylt kapsel. Bilde: National Institute for Fusion Science

En slik lav temperatur, høy tetthet plasmoid blandes med baseplasmaet, hvis temperatur reduseres i prosessen.Men med ren hydrogenis blir plasmoiden kastet ut av strålen før den kanBland med målplasmaet, noe som gjør det ineffektivt for avkjøling av høytemperaturplasmaer dypere under overflaten. 

I en studie av fysikk fant de detbruk av neon-dopet hydrogen undertrykte frigjøringen av plasmoid. I tillegg har eksperimenter bekreftet at neon spiller en nyttig rolle i effektiv avkjøling av plasma.

Les mer:

Hemmeligheten bak holdbarheten til romersk betong blir avslørt: den kan gjenopprettes

Genetikere har bestemt hvordan unnfangelsesalderen hos mennesker har endret seg over 250 000 år

Solen åpnet året med et glimt av kraftigste klasse