Група фізиків експериментально підтвердила, що певний тип плазмової нестабільності здатен не шкодити, а навпаки — покращувати ефективність термоядерних реакторів. Про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review Letters, на яке посилається ScienceAlert.
Дослідники багато років намагаються досягти тривалого та стабільного термоядерного синтезу, який дозволить отримувати величезну кількість чистої енергії, майже без обмежень. Однак на шляху до цього стоїть низка складних проблем, зокрема — турбулентність у надгарячій плазмі, що призводить до втрати тепла і знижує ефективність реактора.
Більшість сучасних експериментів із синтезу проводяться у токамаках — тороїдальних камерах з магнітними котушками, які утримують і нагрівають плазму до температури близько 150 мільйонів градусів Цельсія, що у 10 разів перевищує температуру ядра Сонця. Саме в таких умовах відбувається синтез ізотопів водню — тритію або дейтерію, внаслідок чого виділяється енергія.
Вчені з найбільшого токамака Північної Америки DIII-D (Сан-Дієго, США) встановили, що електричні струми, викликані так званими альфвенівськими власними модами (коливаннями плазми, утримуваної магнітним полем), можуть пригнічувати турбулентність у плазмі. Раніше вважалося, що ці плазмові хвилі лише заважають утриманню плазми, однак експеримент показав: за певних умов турбулентність зменшується, температура плазми зростає, а умови для синтезу стають кращими.
"Нестабільність, яку раніше вважали руйнівною для термоядерного синтезу, насправді може допомогти його покращити", — наголошують автори дослідження.
Завдяки тому, що більше тепла залишається в плазмі, потенціал для підтримки тривалого синтезу зростає. Дослідники планують застосувати ці результати у наступних експериментах, що наближає науку до отримання практично необмеженої енергії.
Як зазначає ScienceAlert, це відкриття може стати ключем до ефективнішого отримання термоядерної енергії та зменшення залежності людства від викопного палива.