Контролираният ядрен синтез - все по-възможен 16.01 | 15:24

Екип от ядрени физици е успял да направят жизненоважен пробив в технологията на ядрения синтез. Благодарение на иновативна система за нагряване, учените успели за първи път да преодолеят нестабилности в плазмата, което е важна стъпка към създаването на бъдещия Международен експериментален термоядрен реактор (ITER), работещ по технологията Tokamak.

Мнозина смятат ядрения синтез за технологията, която ще разреши енергийните и екологични проблеми на човечеството. По същество той представляват овладяването на процеса на сливане на водородните ядра във вътрешността на Слънцето, при който се отделят огромни количества евтина и екологично чиста енергия.

Основният проблем в случая е да се създаде работещ и безопасен реактор, който успешно пресъздава екстремните условия в центъра на звездите. За целта горивото – смес от деутерий и тритий (изотопи на водорода), трябва да бъдат загрети до няколко десетки милиона градуса, така че да придобие състояние на плазма, при което да започне ядреният синтез.

Понякога обаче в плазмата се появяват вътрешни нестабилности, които стават достатъчно големи, че да нарушат движението ѝ, карайки я да вибрира некотролируемо, въпреки присъствието на силните магнитни полета, които я съдържат. Ако плазмата докосне стените на реактора, тя бързо се охлажда и така спира работата на реактора.

Голямото предизвикателство тук е да се намалят нестабилностите дълбоко във вътрешността на плазмата, като по същото време не се пречи на реактора да функционират нормално.

Благодарение на антена, излъчваща електромагнитна радиация, учените от Центъра за изучаване на физиката на плазмата към Техническият университет в Лозана (EPFL) успели да потушат нестабилностите в плазмата, без да нарушават деликатния баланс в останалата част на системата. Експериментът бил проведен в Joint European Torus (JET) – най-големия опитен термоядрен реактор, който работи в момента.

Следващата стъпка ще бъде добавянето на система от детектори, която ще направи възможна неутрализацията на нестабилности в реално време за дълъг период от време. След това тези подобрения могат да бъдат вложени в реактора ITER, който в момента се строи в Южна Франция.