Китайський токамак EAST відкрив нові горизонти густини плазми

У Китаї експериментальний токамак EAST продемонстрував стабільну роботу термоядерної плазми в режимі без обмеження густини, перевищивши традиційні межі. Досягнення відкриває нові можливості для розвитку термоядерного синтезу та створення чистої енергії.

Дослідницька команда під керівництвом професора Пін Чжу з Хуачжунського університету та доцента Нін Яня з Хефейських інститутів фізичних наук Китайської академії наук застосувала новий підхід до запуску та утримання плазми. Контроль початкового тиску газу палива та використання електронно-циклотронного резонансного нагріву дозволили уникнути типових нестабільностей, що раніше обмежували густину плазми.

Цей стан був передбачений теоретично як частина концепції самоорганізації плазми та стінки, розробленої Домініком Франком Ескандом та його колегами. Суть ідеї полягає у делікатному балансі між плазмою та металевими стінками реактора, що дозволяє уникнути критичних зривів під час експериментів.

Експерименти на токамаку EAST вперше підтвердили практичну можливість такого режиму. Завдяки оптимізованій взаємодії плазми зі стінкою, накопичення домішок і втрати енергії були зведені до мінімуму, а густина плазми стабільно зростала до кінця фази запуску.

«Результати дослідження вказують на практичний і масштабований шлях для підвищення меж густини в токамаках та наступних поколіннях термоядерних пристроїв», — зазначив професор Чжу.

Доцент Янь додав, що команда планує застосувати метод під час роботи з високим утриманням плазми, щоб досягти режиму без обмеження густини за ще вищих показників, що може стати ключем до ефективних термоядерних реакторів промислового рівня.

Токамак EAST, розташований у Хефеї, є одним із найсучасніших експериментальних пристроїв у світі. Його повністю надпровідна конструкція дозволяє підтримувати стабільне магнітне поле протягом тривалого часу, що критично для запуску і утримання термоядерної плазми.

Нові результати показують: правильний контроль початкових умов і взаємодії плазми зі стінками відкриває перспективи для подолання давнього бар’єру густини, наближаючи науковців до термоядерного запалювання та промислового виробництва чистої енергії.