Введя крошечные гранулы бора в плазму стеллатора Large Helical Device (LHD), расположенного в Японии, физики добились улучшения показателей работы реактора термоядерного синтеза: турбулентные вихри и воронки уменьшились, показатель удержания температуры плазмы, от которого зависит эффективность реакции, повысился, сообщает EurekAlert.

«Мы наблюдали этот эффект весьма отчетливо, — сказал физик Федерико Несполи, ведущий автор опубликованной в журнале Nature статьи. — Чем больше энергии мы вкладываем в плазму, тем больше прирост температуры и удержания, что было бы идеально для реальных условий реактора».

Хотя бор давно используют в строительстве стенок токамаков и для улучшения удержания плазмы, до сих пор ученые не наблюдали такого существенного снижения турбулентности и роста температуры в той степени, который отметили авторы этого исследования. Вдобавок, отсутствовали опасные всплески тепла и частиц — так называемые моды на краю плазменного шнура (Edge Localized Modes), возникающие в токамаках и стеллаторах.

Возможно, причина повышения эффективности удержания плазмы в LHD — результат снижения неустойчивости градиента ионной температуры, которая вызывает турбулентность и утечку плазмы.

Впереди у команды исследователей новый раунд экспериментов, который сможет дать ответ, сохранится ли наблюдаемый эффект при увеличении плотности плазмы и тепловой мощности. Также ученые намерены выяснить, будет ли угольный порошок работать так же хорошо, как бор.

В 2021 команда ученых из MIT совершила прорыв в постройке экспериментального термоядерного реактора — для надежного удержания плазмы в токамаке им удалось создать магнит мощностью 20 тесл. По мощности он в 1,5 раза превосходит магнит, который будет использован в международном проекте термоядерного синтеза ITER (она составляет 13 тесл), который строится под Марселем во Франции.