Идея использования пинч-эффекта для получения плазмы известна с середины прошлого века, но прорыв произошел совсем недавно, в 2019 году, когда было найдено решение проблемы нестабильности. Собственное электромагнитное поле плазмы действительно можно использовать для удержания плазмы в виде жгута безо всяких сложных и дорогих экранирующих материалов и катушек. Но поддерживать ее в таком состоянии крайне сложно — малейшее нарушение равновесия в силе магнитных полей приводит к обрыву жгута, и плазма рассеивается. Решением стала технология сглаживания потоков плазмы, основанная на гидродинамическом явлении осевого потока сдвига.

В октябре Zap Energy представила свою первую полностью интегрированную опытную установку Century, оснащенную ключевыми технологиями для управляемого термоядерного синтеза, пишет IE. Стартап использует процесс получения энергии из нейтронов, возникающих в результате слияния водорода с гелием под действием высоких температур и давления. Энергия нейтронов в таком изотропна, то есть направлена во все стороны равномерно. Измерение изотропии нейтронов — прямой путь определения эффективности реакции.

Специалисты стартапа провели серию испытаний, разместив вокруг устройства комплекс детекторов. Проанализировав 433 плазменных импульса в одинаковых условиях, они обнаружили, что эмиссия нейтронов почти во всех случаях изотропна. Этот результат подкрепляет, по словам исследователей, уверенность в выбранном подходе: процесс синтеза проходит стабильно и его можно масштабировать.

«Фактически, результаты измерения показывают, что плазма находится в термодинамическом равновесии. Это означает, что мы можем удвоить размер плазмы и рассчитывать на такое же равновесное состояние», — сказал Ури Шумлак, сооснователь Zap.

Также эксперименты выявили, что изотропия нейтронов понижается в самом конце каждого импульса. Скорее всего, это указывает на нестабильность пинча перед окончанием синтеза. Если ученые смогут разобраться в этом явлении и понять, как его предотвратить, можно будет увеличить продолжительность удержания плазмы и производительность реакции.

Канадская компания General Fusion достигла в ходе экспериментов значимого выхода нейтронов и стабильности плазмы в реакции управляемого термоядерного синтеза. Благодаря уникальной технологии намагниченной мишени сферический токамак увеличил нейтронную производительность, превысив 600 млн нейтронов за одно сжатие.