Открытие, свидетельствующее о том, что термоядерные реакторы на самом деле работают с намного более высокими плотностями водородной плазмы, повлияет и на масштабный проект ITER, который постепенно обретает материальное воплощение во Франции, и на его последователя DEMO, заявил физик Паоло Риччи из Федеральной политехнической школы Лозанны, один из авторов статьи, вышедшей в журнале Physical Review Letters.
Свыше полувека ученые пытаются добиться контролируемой термоядерной реакции, генерирующей энергию из синтеза атомных ядер под действием колоссальной температуры и давления. Эта реакция создает намного меньше радиоактивных отходов, чем деление ядра, а богатое нейтронами водородное топливо относительно легко получить. Прогресс в этой области имеется, но сроки появления экономически выгодных термоядерных реакторов все время отодвигаются в будущее на 10 лет и более.
Одна из проблем, которую решают ученые, — управление плазмой, которая становится неконтролируемой при повышении плотности топлива выше определенного значения, пишет Life Science. В 1988 году Мартин Гринвальд экспериментальным путем вывел предельный показатель плотности в зависимости от внутреннего радиуса токамака и объема электрического тока, проходящего через плазму. На протяжении более 30 лет этот предел считался законом. В частности, он лежит в основе расчетов проекта ITER.
Однако швейцарские ученые в ходе теоретических и практических исследований пришли к выводу, что плазма может выдерживать намного большую плотность топлива при повышении мощности термоядерной реакции. Пока неизвестно, как это повлияет на работу токамаков, но, по мнению авторов статьи, последствия будут серьезными. В частности, термоядерными реакторами станет проще управлять.
«Достигнуть безопасных, жизнеспособных условий синтеза становится проще, — сказал Риччи. — Можно запустить желаемый режим, чтобы термоядерный реактор работал как положено».
Сотрудники того же вуза в Лозанне вместе с разработчиками передового ИИ из DeepMind научили алгоритм управлять раскаленной материей внутри термоядерного реактора. Прорывная технология поможет ученым лучше понять физику синтеза и приблизить наступление эры чистой и дешевой электроэнергии.
