Ново откритие дава възможност за създаването на по-компактни и по-мощни термоядрени реактори
Учени от Института по физика на плазмата „ Макс Планк “ (IPP) направиха значимо изобретение. По време на работата си по токамака ASDEX Upgrade в Гархинг (близо до Мюнхен) те направиха изобретение, което може да докара до основаването както на по-малки реактори за термоядрен синтез, по този начин и до увеличение на мощността на тези реактори, без да се усилва размерът на плазмения контейнер. В поредност от опити те демонстрираха, че плазменият вързоп може да се приближи съвсем до стените на камерата, без да има риск да ги повреди.
Както е известно, плазмата в работната камера на термоядрения реактор от вида Токамак – вакуумен съд с форма на поничка – се задържа надалеч от стените посредством мощно магнитно поле. Ако плазменият вързоп допре стената на съда, той бързо и елементарно ще я повреди. В актуалните структури на реактори от вида Токамак, като напоример плана ITER, плазмените снопове с температура над 100 милиона градуса по Целзий се държат относително надалеч от стените. В случая с реактора ASDEX Upgrade да вземем за пример, който в някои връзки служи като първообраз на ITER, от ръба на плазмата до отклоняващото устройство постоянно е имало най-малко 25 cm. Сега учените потвърдиха, че това разстояние може да бъде понижено до по-малко от 5 cm.
Допълнителният размер на съда може да се запълни с плазма и да се усили мощността на реактора или съдът може да се направи по-малък и вследствие на това да се проектира по-малка термоядрена електроцентрала, без да се губи мощ. Освен това структурата на дивертора, който ще служи за премахване на потребната сила и за стопяване на бъдещите изотопи на хелий-4, ще бъде по-опростена. Днес диверторите са предпазени от волфрамови плочки, а в бъдеще този метод може изцяло да отпадне.
Същността на откритието се състои в това, че е установен резултатът на нараснало превръщане на топлината от ръбовете на плазмения вързоп в ултравиолетово лъчение. Ако откритието се удостовери, ще бъде допустимо да се основат условия за по-прецизен надзор на краищата на плазмения вързоп, в това число нараснало превръщане на топлината в UV излъчване – това е по този начин нареченият X-Point Radiator (съкратено XPR), който с изключение на UV излъчване излъчва и забележима светлина в синия набор.
Ефектът поражда, когато към плазмата съзнателно се добави малко количество смес (най-често азот). Ефектът може да се управлява и може да бъде средство за управление на мощността, падаща върху дивертора. Диверторите на ITER ще могат да устоят не повече от 10 MW/m2. Без магнитното екраниране стените на дивертора биха поели до 20% от мощността на плазмата, или до 200 MW/m2. Контролираното прибавяне на примеси към плазмата, дружно с магнитната клетка, защищава стените на дивертора от прегряване и разрушение.
„ Емитерът на хипотетичната точка Х се слага в магнитни кафези със специфична форма, когато количеството на добавения азот надвиши избрана стойност “, споделя един от създателите на проучването. „ Тези примеси леко утежняват свойствата на плазмата, само че в случай че настроим Х-точковия излъчвател на закрепена позиция посредством смяна на подавания азот, можем да организираме термоядрените опити при по-висока мощ, без да повредим устройството/дивертора “.
