Физики из Университета штата Висконсин в Мадисоне с помощью экспериментального термоядерного реактора WHAM стали на шаг ближе к тому, чтобы сделать реальностью чистую, почти безграничную термоядерную энергию. Ученые создали плазму, используя самое сильное постоянное магнитное поле, когда-либо применявшееся в таком реакторе.

Американские физики создали и удерживали плазму в реакторе с напряженностью магнитного поля 17 Тесла с помощью магнитов высокотемпературного сверхпроводника. Эта напряженность магнитного поля более чем в два раза превышает силу магнитного поля, используемого в МРТ-сканерах. Таким образом был установлен новый мировой рекорд для плазмы, удерживаемой магнитным полем. Ученые считают, что чистую термоядерную энергию можно получать с помощью постоянного термоядерного синтеза, и новое достижение является важным шагом вперед в этом направлении.

Концепция магнитного зеркала, метода удержания плазмы в реакторе, была ведущим подходом в изучении термоядерной энергии в США до 80-х годов прошлого века. Но существующие тогда технологии не позволяли управлять плазмой, удерживаемой с помощью магнитов. Магнитные зеркала создают "магнитную бутылку" для улавливания плазмы. Новый эксперимент в реакторе WHAM возродил концепцию магнитных зеркал благодаря достижениям в области сверхпроводниковых технологий.

В реакторе WHAM находится два мощных магнита на обоих концах цилиндрической камеры. Эти магниты сжимают плазму и заставляют ионы водорода подпрыгивать взад и вперед, что увеличивает вероятность появления термоядерного синтеза, возникающего при столкновении ионов.

По словам ученых, им удалось установить мировой рекорд по напряженности магнитного поля для плазмы, удерживаемой магнитами. Это достижение может проложить путь к созданию более компактных и потенциально более дешевых термоядерных реакторов. Министерство энергетики США уже выбрало восемь частных компаний, одна из которых принимала участие в этом исследовании, для ускорения развития коммерческой термоядерной энергетики.

Теперь физики должны решить ключевые проблемы, связанные со стабильностью, удержанием и общей эффективностью плазмы. Их результаты будут иметь решающее значение для определения жизнеспособности термоядерного синтеза на основе магнитных зеркал в качестве практического источника почти безграничной энергии.

Напоминаем, что запустить термоядерный синтез на Земле не так и просто, ведь для этого нужны особенные условия, которые приближаются тем, что существуют в ядрах звезд. За счет синтеза водорода выделяется огромное количество тепла и энергии, а потому звезды живут. Когда термоядерный синтез прекращается, звезды умирают.

Именно термоядерная энергия может стать основной заменой загрязняющих планету источников энергии. При ее производстве нет никаких отходов и ее можно создать очень много. Пока что физики во всем мире работают над разными методами запуска термоядерного синтеза с помощью сильнейших магнитных полей и высокоэнергетической горячей плазмы.

Источник: Interesting Engineering