Симметричный тор Мэдисона обеспечивает стабильную плазму при температуре в 10 раз превышающей предел Гринвальда

В исследовании, опубликованном 29 июля в Physical Review Letters, физики из Университета Висконсин-Мэдисон создали плазму токамака, которая стабильна при температуре, в 10 раз превышающей предел Гринвальда. В эксперименте учёные использовали Madison Symmetric Torus (MST), который был разработан для работы в качестве токамака. Он позволяет напрямую сравнивать две тороидальные конфигурации в одном устройстве. В отличие от других токамаков, металлический пончик, в котором размещается плазма MST, толстый и высокопроводящий, что обеспечивает более стабильную работу. Результаты были получены в слабом магнитном поле и низкотемпературной плазме, которая не способна производить термоядерную энергию, поэтому вряд ли будут напрямую применимы к термоядерным реакторам, таким как ИТЭР и другим, которые строятся в надежде стать первыми токамаками с положительным чистым производством энергии.

Достигнут режим плазмы токамака с высокой плотностью и высоким удержанием для термоядерной энергии

Чтобы сдержать плазму по мере увеличения ее плотности, учёные использовали дополнительные магниты и выбросы дейтерия там, где это было необходимо. Это позволило добиться более высокой плотности в ядре, чем по краям, что помогло гарантировать, что плазма не сможет выйти наружу. Время удержания в этом состоянии составило 2,2 секунды — достаточно долго, чтобы доказать, что это возможно. Обнаружено, что в течение этого короткого промежутка времени средняя плотность в реакторе на 20% превышала предел Гринвальда — предсказанный теоретический барьер, который отмечает точку, где добавленное давление выйдет за пределы магнитного поля, удерживающего плазму на месте.

Прогнозирование температуры вращения молекул для усиления рекомбинации в плазме

Международная группа исследователей во главе с Киотским университетом нашла способ объяснить вращательные температуры, измеренные в трех различных экспериментальных термоядерных устройствах в Японии и США. Их модель оценивает поверхностные взаимодействия и электрон-протонные столкновения молекул водорода.

Моделирование термоядерного синтеза раскрывает многомасштабную природу турбулентности токамака

В исследовании изучалось сложное взаимодействие между медленным крупномасштабным движением ионов водородного топлива и быстрым мелкомасштабным движением электронов. Было обнаружено, что эта так называемая "многомасштабная турбулентность" в основном отвечает за потери тепла в краевой области экспериментов на токамаке в условиях, необходимых для оптимизированного термоядерного реактора. Статья опубликована в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.

Небольшой термоядерный эксперимент достигает температуры выше, чем в ядре Солнца

Чтобы производить коммерческую энергию, будущие термоядерные электростанции должны будут достигать температуры 100 миллионов градусов по Цельсию. Для этого требуется тщательный контроль над плазмой. В исследовании, опубликованном в журнале Nuclear Fusion, учёные усовершенствовали рабочие условия для достижения необходимых температур в компактном сферическом токамаке под названием ST40.

Новое открытие указывает путь к более компактным термоядерным электростанциям

Магнитная клетка удерживает горячую плазму с температурой более 100 миллионов градусов по Цельсию в устройствах ядерного синтеза на расстоянии от стенки сосуда, чтобы она не плавилась. Теперь исследователи из Института физики плазмы им. Макса Планка (IPP) нашли способ значительно сократить это расстояние. Это может позволить построить меньшие и более дешевые термоядерные реакторы для производства энергии. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

Меньшие и более сильные магниты могут улучшить устройства, использующие энергию синтеза солнца и звезд

Ученые нашли способ создания высокотемпературных сверхпроводящих магнитов, сделанных из материала, который проводит электричество с небольшим сопротивлением или вообще без сопротивления при более высоких температурах, чем раньше. Такие мощные магниты легче поместятся в ограниченном пространстве внутри сферических токамаков более похожих на яблоко с сердцевиной, чем на пончик обычных токамаков, и исследуются в качестве возможной конструкции будущих термоядерных электростанций.

Новые данные о движущемся электричестве могут улучшить термоядерные устройства

Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США обнаружили, что обновление математической модели с включением физического свойства, известного как удельное сопротивление, может привести к улучшению конструкции термоядерных установок в форме пончика, известных как токамаки.

Новая система обратной связи может повысить эффективность термоядерных реакций

Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США усовершенствовали использование магнитных полей для повышения производительности термоядерных установок в форме пончиков, известных как токамаки. Усовершенствованная технология защищает внутренние детали от повреждений из-за нестабильностей, называемых «регионально-локализованными модами» (ELM), и позволяет токамакам работать дольше без остановок.