Повышение производительности термоядерных реакторов: физики протестировали "ледяную пушку"

Физики назвали лед идеальным топливом термоядерного реактора. Расчеты международного коллектива физиков под руководством Эгемена Колемена, профессора Принстонского университета (США), опубликовало издание Nuclear Fusion.

Обычно ученые в экспериментах по созданию термоядерных реакторов и токамаков используют газообразный водород в качестве основного типа топлива. Международная группа физиков из Принстонского университета уже несколько лет проводит эксперименты на токамаке DIII-D. Ученые проверяют работу одного из ключевых компонентов будущего устройства — системы ввода топлива в реактор.

В ходе исследования ученые представили замену традиционным газовым инжекторам — специальную ледяную пушку, которая может разгонять микроскопические гранулы льда до скорости 1 км/с, после чего уже вводить их внутрь облака из плазмы внутри токамака.

Такой вид топлива позволит увеличить производительность токамака, считают ученые.

В конце прошлого года китайские физики разогрели плазму внутри сверхпроводящей установки East для термоядерного синтеза до 100 млн градусов Цельсия. Это в шесть раз выше температуры солнечного ядра, которое нагревается до 15 млн градусов Цельсия.

Заряженные и нагретые частицы плазмы в токамаке удерживаются при помощи магнитных полей, которые появляются от самой плазмы. Это позволяет обеспечивать постоянный нагрев атомов и удерживать кольцо плазмы на одном месте. При этом ученые в аналогичном немецком токамаке удерживают плазму при помощи магнитных катушек — они делают атомы намного стабильнее, однако, не позволяют нагреть плазму до сверхтемператур.