Изследователи от Принстънската лаборатория по физика на плазмата (PPPL) на Министерството на енергетиката на САЩ (DOE) направиха пробив в технологията за ядрен синтез, приближавайки целта за овладяване на безгранична енергия по-близо до реалността.

Това най-ново развитие ще улесни инициирането и поддържането на ядрения синтез, който се смята за Свещения граал на енергийните източници, и учените работят усилено, за да разберат механизма, който би им позволил да го използват.

Както е известно, всичко се свежда до енергията, която задвижва Слънцето и други звезди - този вид синтез слива светлинни елементи, за да създаде горещи, заредени частици, наречени плазма, произвеждайки огромни количества енергия.

Лабораторията по физика на плазмата установи, че включването на физическото свойство на съпротивлението в актуализиран математически модел може да доведе до по-ефективен дизайн за токамаци, съоръжението за синтез с форма на поничка.

Натаниел Фераро, физик от PPPL и един от изследователите, заявява: „Съпротивлението е свойство на всяко вещество, което възпрепятства потока на електричество“.

„Това е нещо като вискозитет на течност, който възпрепятства нещата, които се движат през нея. Например един камък ще се движи по-бавно през блато, отколкото през вода и по-бавно през вода, отколкото през въздух“, добави той.

Според най-новите изследвания съпротивлението може също да доведе до нестабилност в плазмения ръб, причинявайки драматично повишаване на температурите и наляганията. Изследователите могат да създадат по-стабилни системи за термоядрен синтез чрез включване на съпротивление в модели, които прогнозират как ще се държи плазмата.

Авторът Андреас Клайнер споделя: „Искаме да използваме това знание, за да разберем как да разработим модел, който ни позволява да включим определени характеристики на плазмата и да предвидим дали плазмата ще бъде стабилна, преди да направим експеримент.“

„По принцип в това изследване видяхме, че съпротивлението има значение и нашите модели трябва да го включват“, добавя той. Изследователите ще предотвратят локализирани по ръба режими (ELM) и плазмени изригвания, които могат да износят вътрешните части на токамак с течение на времето и да наложат по-честа подмяна на тези компоненти чрез стабилизиране на плазмата.

Това ще направи възможно бъдещите усъвършенствани термоядрени реактори да работят, без да е необходимо да бъдат ремонтирани в продължение на няколко месеца. Много нации също полагат съгласувани усилия за напредък в тази област.

В челните редици на това изследване е Международният термоядрен експериментален реактор (ITER), който ще бъде най-голямото устройство от този вид, конструирано някога и символ на ядрения синтез. ITER включва 35 държави и се управлява главно от седем членове - Китай, Съединените щати, Европейския съюз, Русия, Индия, Япония и Южна Корея.

Снимка: Unsplash

Виж още: Ново поколение роботи ще e ключовo за ядрените космически мисии