Альвеновские волны плазмы — низкочастотные электромагнитные явления, которые распространяются вдоль силовых линий магнитного поля. В тороидальных установках магнитного удержания плазмы, или токамаках они ослабляют удержание высокоэнергетических частиц, из-за чего снижается эффективность реакторов.

Однако, согласно результатам нового исследования, у этого процесса есть и положительная сторона: электроны рассеиваются раньше, чем могут создать лавину, способную нанести ущерб компонентам токамака. Как выяснилось, этот процесс повторяется по кругу: беглые электроны создают нестабильности, которые формируют волны Альвена, которые предотвращают образование лавин.

Помимо этого, ученые предложили теорию, объясняющую любопытную цикличность этих взаимодействий. Их результаты согласуются с данным экспериментов с токамаком DIII-D, который проводила компания General Atomics. Также теория прошла успешную проверку на суперкомпьютере Summit Национальной лаборатории Ок-Ридж, пишет Phys.org.

Результаты исследования позволяют разработать новый метод нейтрализации разрушительного воздействия убегающих электронов на оборудование токамаков, в том числе, на международный экспериментальный термоядерный реактор ИТЭР.

Важный шаг к термоядерной энергии сделали сотрудники EAST, экспериментального сверхпроводящего токамака Академии наук КНР. Весной она установила новый рекорд — после 120 тысяч испытаний, тороидальная установка смогла поддерживать плазму в режиме высокого удержания в течение 403 секунды. Предыдущий рекорд — 101 секунда — был установлен в 2017 году.