Китайское «искусственное Солнце» разогрелось до 100 миллионов градусов

Группа китайских исследователей, работающих с экспериментальным реактором термоядерного синтеза Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) закончила проведение серии экспериментов, длившейся практически четыре месяца. Целью данных экспериментов являлось выяснение того, насколько высокой может быть температура находящихся в плазме электронов. И, как показали результаты экспериментов, китайским исследователям удалось получить температуру электронов внутри основной массы плазмы, равную 100 миллионам градусов.

В отличие от других экспериментов в области термоядерного синтеза, китайские ученые используют сразу четыре разных метода нагрева плазмы, включая предварительный гибридный волновой нагрев, нагрев при помощи циклотрона, резонансный ионный нагрев и нагрев нейтрального ионного луча.

Мощность, закачиваемая в плазму на этапе инжекции, составила 10 МВт, а энергия основного массива плазмы, находящейся в камере реактора, составила 300 кДж на единицу объема. Такие показатели были достигнуты после оптимизации режимов работы всех вышеупомянутых четырех методов нагрева и использования новой системы управления плазмой, которая работает на основании данных, являющихся результатами расчетов сложнейших математических моделей.

Помимо разогрева плазмы до максимально возможной температуры в ходе серии были проведены дополнительные эксперименты в области поддержания стабильности плазмы, удержания плазмы в заданном пространстве и ее перераспределения по объему реактора, уменьшения взаимодействия плазмы со стенками камеры реактора и некоторые эксперименты из области физики высокоэнергетических элементарных частиц.

Китайские ученые сообщают, что им удалось добиться реализации полностью неиндуктивного стабильного состояния плазмы, отличающегося высокой плотностью и высокими значениями заключенной в плазме энергии. Это же, в свою очередь, позволило увеличить продолжительность проведения экспериментов, что дало ученым возможность измерений параметров частиц плазмы, количества выделяющейся энергии и других показателей происходящих в реакторе процессов.

В настоящее время китайские исследователи планируют проведение очередного улучшения параметров их установки термоядерного синтеза. Для этого создана целая исследовательская группа, базирующаяся в США и работающая совместно с американскими учеными над конструкцией новых магнитов. Согласно предварительным расчетам, использование новых магнитов позволит создать тороидальное магнитное поле, силой в 6.5-7 Тесла, что позволит удерживать плазму в камере реактора, имеющей малый радиус в 2 метра и большой радиус в 7 метров. Помимо этого, сильнейшее магнитное поле будет индуцировать в плазменном шнуре электрические токи, силой до 13 МА, что позволит увеличить выходную мощность реакций термоядерного синтеза.