Для достижения термоядерного синтеза необходимо удерживать раскаленное термоядерное топливо внутри реактора. Если ток, давление или плотность плазмы слишком высоки, плазма может стать нестабильной, что снизит производительность и создаст риск повреждения компонентов токамака.
Периферийные локализованные моды (ПЛМ) — это неустойчивости, возникающие на границе плазмы и способные представлять серьезную угрозу для внутренних компонентов будущей термоядерной электростанции. Используя катушки резонансных магнитных возмущений, создающие небольшое трехмерное магнитное поле на границе плазмы, исследователи британского Агентства по атомной энергии продемонстрировали полное подавление периферийных локализованных модов в усовершенствованной установке MAST Upgrade. Это первый случай, когда подобное подавление было зафиксировано в сферическом токамаке, сообщает агентство.
«Подавление излучения ПЛМ в сферическом токамаке — знаковое достижение. Это важная демонстрация того, что передовые методы управления, разработанные для обычных токамаков, могут быть успешно адаптированы к компактным конфигурациям для разработки научной основы будущих электростанций, таких как STEP (сферический токамак для производства энергии)», — сказал Джеймс Харрисон, руководитель MAST Upgrade Science.
MAST Upgrade — реактор термоядерного синтеза, расположенный в Центре термоядерной энергии в Калеме. В отличие от обычных токамаков, в которых плазма принимает форму тора, в этом сферическом токамаке облако плазмы больше напоминает яблоко без сердцевины. По замыслу конструкторов, это должно повысить стабильность плазмы.
Результаты экспериментов были получены в ходе четвертой исследовательской кампании MAST Upgrade, посвященной свойствам плазмы и управлению ее выбросами. В дальнейшем они будут учтены при проектировании систем управления ПЛМ для британской программы STEP Fusion. Кроме того, они помогут исключить ПЛМ как препятствие для коммерческой реализации термоядерного синтеза.
Британская компания First Light Fusion представила программу достижения рентабельного термоядерного синтеза, при котором затраты на производство будут ниже объемов вырабатываемой электроэнергии. Новая концепция компании, получившая название FLARE, обещает на порядок увеличить выход энергии реактора, по сравнению с современными экспериментальными установками.
