HEFEI – Изследователите са идентифицирали метод за надхвърляне на границата на плътност на плазмата в експерименти с експерименталния усъвършенстван свръхпроводящ токамак (EAST), известен като „изкуственото слънце“, осигуряващ решаваща физическа основа за работа с висока плътност в устройства за синтез с магнитно ограничаване.
Това изследване е проведено съвместно от института по физика на плазмата към Институтите по физика на Хефей към Китайската академия на науките, Университета за наука и технологии Huazhong и Университета Екс-Марсилия във Франция, наред с други институции. Констатациите са публикувани в списанието Science Advances в петък.
Токамак е тороидално устройство, което използва магнитно ограничаване за постигане на контролиран ядрен синтез. Той прилича на спираловидна „магнитна писта“, която ефективно ограничава високотемпературната плазма, за да насърчи реакциите на синтез. Плътността на плазмата, решаващ параметър, влияещ върху работата на токамака, влияе пряко върху скоростта на реакциите на синтез.
В исторически план изследователите са признали, че плътността на плазмата има горна граница. Когато тази граница бъде достигната, плазмата става нестабилна, избягва магнитното задържане и освобождава значителна енергия върху вътрешните стени на устройството, като по този начин застрашава оперативната безопасност.
Докато дългосрочните международни изследвания на термоядрения синтез показват, че физическите процеси, предизвикващи ограничението на плътността, се случват в граничната област плазмена стена, основните механизми остават неясни.
В това проучване китайският изследователски екип разработи самоорганизиран теоретичен модел за взаимодействие плазма-стена. Чрез този модел те идентифицираха критичната роля на радиационната нестабилност, предизвикана от гранични примеси при задействане на границата на плътността, като по този начин изясняват основния механизъм.
Надграждайки това теоретично прозрение, изследователите експериментално контролират плазмата да надхвърли границата на плътност и успешно я насочват към нова „зона без плътност“.
Тези резултати отбелязват първото експериментално потвърждение на такава зона в токамаците. Тази иновативна работа не само предоставя ключови прозрения за разбирането на границата на плътността, но също така установява важна физическа основа за работа с висока плътност в токамаците, според учените.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта