«Наука в Сибири» ВАЖНЫЙ ШАГ НА ПУТИ
|
Д.ф.-м.н. А.А. Иванов, |
Концепция газодинамической ловушки (ГДЛ) родилась благодаря попытке значительно упростить физику удержания плазмы в классическом пробкотроне. Важнейшее достоинство газодинамической ловушки — простая и надежная физика продольного удержания плазмы. Чтобы получить нужное для создания реактора время удержания плазмы, достаточно увеличить поле в магнитных пробках, насколько это возможно технически, и увеличить длину ловушки до нужных размеров. Газодинамическая ловушка обладает еще одним важным достоинством, характерным для пробкотронов — возможностью удержания плазмы с очень высоким давлением, что было продемонстрировано экспериментально в ИЯФ СО РАН.
Важная проблема управляемого термоядерного синтеза на основе открытых ловушек — термоизоляция плазмы от торцовой стенки. В экспериментах на установке ГДЛ было показано, что расширяющееся магнитное поле за пробкой перед плазмоприёмником препятствует проникновению холодных электронов в ловушку и эффективно термоизолирует плазму от торцевой стенки.
В рамках экспериментальной программы ГДЛ ведется постоянная работа по повышению устойчивости плазмы, уменьшению и подавлению продольных потерь плазмы и энергии из ловушки, исследованию поведения плазмы в различных условиях работы установки. С целью дальнейшего повышения температуры электронов на установке ГДЛ с 2012 года ведутся работы по созданию системы дополнительного высокочастотного нагрева плазмы. Мощные СВЧ источники — гиротроны — создают микроволновое излучение, которое с помощью специальной системы волноводов и зеркал доставляется в плазму и, взаимодействуя с ней, нагревает электроны до рекордно высоких температур в 400 электрон-вольт (4,5 млн градусов).
Достижимость таких значений электронной температуры в ГДЛ делает реалистичным использование ГДЛ в качестве мощного нейтронного источника, т.е. термоядерного реактора с относительно низким КПД. Сегодня подобные источники нейтронов востребованы для решения одной из сложнейших проблем термоядерных исследований — поиска материалов, обладающих адекватной нейтронной стойкостью для создания первой стенки будущих реакторов. Существуют также предложения использовать нейтронные источники такого типа для дожигания радиоактивных отходов и даже для управления подкритическими реакторами деления.
Соб. инф.
Фото В. Новикова
стр. 1, 3