Китайский токамак EAST преодолел ключевое ограничение для термоядерного синтеза

Учёные в Китае совершили прорыв в исследованиях управляемого термоядерного синтеза. На полностью сверхпроводящем токамаке EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) экспериментально достигнут так называемый «беспредельный по плотности режим» работы плазмы. Исследователям удалось добиться стабильной работы плазмы при плотностях, значительно превышающих ранее считавшиеся непреодолимыми эмпирические пределы.

Это стало возможным благодаря реализации новой схемы высокоплотного запуска и удержания плазмы. Комбинируя контроль начального давления топливного газа и электронно-циклотронный нагрев на стартовой фазе разряда, учёные смогли с самого начала оптимизировать взаимодействие плазмы со стенками реактора. Это привело к значительному снижению накопления примесей и энергетических потерь, что в итоге позволило перевести плазму в состояние с исключительно высокой плотностью.

В этом режиме, описанном теоретически, плазма сохраняет стабильность даже при плотностях, далеко выходящих за установленные рамки. Как заявил профессор Чжу Пин из Университета науки и технологии Хуачжун, полученные результаты указывают на практический и масштабируемый путь преодоления ограничений по плотности не только для современных токамаков, но и для будущих термоядерных реакторов.

Достижение на установке EAST даёт новое физическое понимание того, как преодолеть долгосрочный барьер на пути к зажиганию термоядерной реакции. Поскольку мощность синтеза масштабируется с квадратом плотности топлива, повышение этого параметра критически важно для создания эффективных энергетических установок. Ранее превышение эмпирического предела плотности неизбежно приводило к разрушительной нестабильности плазмы. Теперь же открывается перспектива для устойчивой работы при более высоких параметрах, что приближает человечество к получению чистой и практически неиссякаемой энергии.