Ошибка ценой 30 лет: ученые обнаружили, что неправильно понимали физику термоядерной плазмы

Более полувека ученые пытаются добиться контролируемой термоядерной реакции, генерирующей энергию из синтеза атомных ядер под действием колоссальной температуры и давления. Эта реакция создает гораздо меньше радиоактивных отходов, чем разделение ядра, а богатое нейтронами водородное топливо относительно легко получить. Прогресс в этой области есть, но сроки появления экономически выгодных термоядерных реакторов постоянно отодвигаются все дальше в будущее.

Интересно Британцы показали работу термоядерного реактора изнутри: исключительное видео

В чем ошибались ученые

Управление плазмой является одной из проблем, которую пытаются преодолеть учёные. Плазма становится неконтролируемой при повышении плотности топлива выше определенного значения.

• 34 года назад экспериментальным путем была сформулирована так называемая "граница Гринвальда".
• В 1988 году Мартин Гринвальд вывел предельный показатель плотности топлива в зависимости от внутреннего радиуса токамака и объема электрического тока, проходящего через плазму.
• Все это время предел Гринвальда считался законом, поэтому расчеты эффективности термоядерных реакторов строились на его основе.

Однако швейцарские ученые в ходе теоретических и практических исследований пришли к выводу, что расчеты Гринвальда были ошибочными. Плазма способна выдерживать гораздо большую плотность топлива при повышении мощности термоядерной реакции. Источник пишет, что максимально возможная плотность водородного топлива может быть примерно в два раза выше предела Гринвальда.

Достичь безопасных, жизнеспособных условий синтеза становится проще. Можно запустить желаемый режим, чтобы термоядерный реактор работал как следует– говорит физик Паоло Риччи из Федеральной политехнической школы Лозанны.

Проект ITER

Открытие, свидетельствующее, что термоядерные реакторы действительно работают с гораздо более высокими плотностями водородной плазмы, повлияет и на масштабный проект ITER, который в партнерстве многих стран мира сейчас реализуется во Франции. Это международный экспериментальный термоядерный реактор, который находится на стадии строительства в городе Сен-Поль-ле-Дюранс. Срок завершения строительства и начала использования установлен на 2035 год.

Участниками договора являются страны ЕС, Индия, Китай, Корея, Россия, США, Япония. К сотрудничеству присоединились Австралия, Казахстан, Канада, Таиланд.