Пробив в термоядрения синтез: Най-големият стеларатор произведе хелий-3
В стелатора Wendelstein 7-X на немския Институт по физика на плазмата „ Макс Планк “ за първи път сполучливо бяха употребявани радиовълни за генериране на високоенергийни частици – йони на хелий-3. Този опит е значима стъпка към следения термоядрен синтез, който би могъл да обезпечи на човечеството на практика изобилен източник на чиста сила. За да ускорят плазмата, учените са употребявали технологията за нагряване посредством йонен циклотронен резонанс.
Експерименталната апаратура Wendelstein 7-X (W7-X) изследва реакцията на термоядрения синтез в реактор от вида „ стеларатор “ – затворен тороидален магнитен капан. Един от основните проблеми в тези уреди е задържането на бързите алфа частици (ядра на хелий-4), получени по време на реакцията на термоядрен синтез. Тези високоенергийни частици са нужни за поддържане на рисковите температури, нужни за постоянното протичане на реакцията. Ако те се освобождават прекомерно бързо, не съумяват да загреят плазмата.
Тъй като W7-X е пробен стеларатор, а не пълноценна термоядрена електроцентрала, той е по-малък. Поради това държанието на алфа-частиците би трябвало да се моделира благодарение на частици с по-ниска сила – по-леките йони на хелий-3, ускорени до подобаващото енергийно равнище.
За тази цел се употребява методът на нагряване посредством йонен циклотронен резонанс (ICR), при който се употребяват високочестотни талази в мегаватовия диапазон на мощността. Чрез подаване на електромагнитни талази в плазмата, съдържаща водород и хелий-4, и настройването им на избрана периодичност, при която йоните на хелий-3 естествено се въртят към линиите на магнитното поле, частиците дейно гълтам силата.
„ За първи път високоенергийни хелиеви-3 йони се получават в стеларатор посредством нагряване с йонен циклотронен резонанс: това е първият случай в света в региона на термоядрения синтез “, се споделя в прессъобщението.
В допълнение към практическото му значение за енергетиката, опитът разреши на учените да открият, че същите резонансни процеси, които задвижват частиците хелий-3 в W7-X, могат да обяснят периодическата поява на облаците от хелий-3 в атмосферата на Слънцето.
