Ядерный синтез становится все более эффективным: Плазма может быть более управляемой, чем предполагалось

Путь к созданию коммерчески жизнеспособного реактора ядерного синтеза нелегок. Ну, только в переносном смысле, потому что на самом деле он горячий, слишком горячий. 150 миллионов градусов (270 миллионов °F) для стабильного слияния изотопов водорода в гелий должны быть сначала выдержаны. Усилия, прилагаемые для этого, соответственно гигантские.

Кроме того, расчеты и эксперименты показывают, что турбулентность в этой плазме, которая в десять раз горячее, чем внутренности Солнца, оставляет ее в относительно концентрированной области. Хотя это в меньшей степени относится к различным исследовательским реакторам, модели предполагают такое же поведение для большого количества плазмы, которая будет использоваться в реакторе ядерного синтеза ITER.

Результатом станут частые отключения, поскольку такая горячая материя будет прожигать все, что попадется ей на пути, как только преодолеет магнитные поля, окружающие ее. Это еще больше усложнит достижение цели - получить больше энергии, чем поступает в реактор для нагрева и удержания.

Однако вскоре эта идея может устареть, причем сразу в двух отношениях: новые моделирования, проведенные с помощью программного обеспечения X-Point Included Gyrokinetic Code показывают иное поведение. Одна из причин этого заключается в том, что здесь учитываются дополнительные факторы. К ним относится так называемая гомоклиническая турбулентность. Такие плазменные извержения возвращаются в исходную точку и не покидают оболочку реактора.

В целом, усовершенствованное и соответственно более сложное исследование показало, что диапазон для вспышек увеличился примерно на 30%. Прежде всего, это означает, что экстремальное тепло не сосредоточено в очень маленькой области и поэтому более управляемо.

Кроме того, можно специально предотвратить эти менее критические турбулентности плазмы. Введение таких элементов, как неон, снижает вероятность извержений, поскольку турбулентность можно замедлить именно там, где она возникает.

И что это значит сейчас? Если новые прогнозы и модели верны, то ИТЭР можно будет эксплуатировать гораздо эффективнее, чем предполагали предыдущие расчеты. Плазму будет немного легче контролировать, а вероятность аварийных отключений снизится. Или же другие моделирования с аналогичной, возможно, более высокой значимостью могут прийти к другому выводу в будущем. Здесь должны и будут проводиться дальнейшие исследования.

Время еще есть, так как даже по оптимистичным оценкам ITER не начнет работать по крайней мере 10 лет. Тогда модели можно будет проверить на практике.