Теперь безопаснее: в Петербурге ученые усовершенствовали термоядерные реакторы

В результате фундаментальных исследований, проведённых учёными из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, было впервые экспериментально подтверждено точное местоположение Альфвеновских волн в термоядерном реакторе. Этот прорыв открывает новые перспективы для управления процессами, минимизации энергетических потерь и обеспечения безопасности стенок реактора.

Александр Яшин, кандидат физико-математических наук и руководитель лаборатории «Диагностика высокотемпературной плазмы» Физико-механического института СПбПУ, отметил: «Нами экспериментально подтверждено, что Альфвеновские колебания действительно происходят и распространяются в различных зонах внутри тороидального реактора. Различные типы колебаний и их гармоники локализуются в специфических областях».

Ранее исследования Альфвеновских волн основывались преимущественно на теоретических моделях. Однако в данной работе учёные из Санкт-Петербурга осуществили первую экспериментальную проверку этих теорий, проведя исследования на установке «Глобус-М2» в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе.

Токамаки представляют собой тороидальные устройства, использующие мощные магнитные поля для удержания высокотемпературной плазмы. Эти устройства создают условия, аналогичные солнечным, что позволяет генерировать энергию через процесс термоядерного синтеза. В плазме, удерживаемой в токамаках, возникают Альфвеновские волны, способные значительно ускорять потерю высокоэнергетических частиц и вызывать интенсивные выбросы, представляющие угрозу для стабильности работы реактора.

Альфвеновские волны представляют собой электромагнитные возмущения, распространяющиеся вдоль магнитных линий в плазме. В контексте будущих термоядерных реакторов, таких как международный проект ITER, предъявляются строгие требования к контролю потерь частиц, которые не должны превышать 2%. Неконтролируемые Альфвеновские колебания могут приводить к значительно более высоким уровням этих потерь, что существенно снижает эффективность и безопасность термоядерного синтеза.

Исследование, проведённое учёными из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, внесло значительный вклад в решение ключевой проблемы управляемого термоядерного синтеза, а именно — повышения его эффективности и безопасности.