Канадская компания General Fusion из Ванкувера разогрела плазму до температуры свыше 12 млн °C (21,6 млн °F) в своём экспериментальном прототипе Lawson Machine 26 (LM26). Это пересечение ключевого порога в 1 килоэлектронвольт (кэВ) для коммерческой термоядерной энергетики.
Что такое 1 кэВ и почему это важно?
В физике термоядерного синтеза отметка в 1 кэВ является международно признанным рубежом, подтверждающим способность реактора по-настоящему разогревать плазму. Ранее её преодолевали лишь единичные установки, использовавшие массивные сверхпроводящие магниты или мощные лазеры. General Fusion пошла иным путём.
Механическое сжатие: сила в простоте
Метод Magnetized Target Fusion (MTF) в LM26 заключается во впрыске магнитно удерживаемой плазмы в камеру и её сжатии твёрдой металлической стенкой в течение нескольких миллисекунд. За счёт механического сжатия удалось достичь электронной температуры 1,1 кэВ непосредственно перед пиковым компрессионным усилием. При этом отпадает необходимость в редких и хрупких материалах.
В коммерческих реакторах вместо твёрдой стенки будет использоваться циркулирующий слой жидкого металла. Он поглощает нейтронное излучение и тепло, что позволяет строить установки из обычных промышленных металлов.
Точный диагноз: как измерили температуру?
Поскольку плазма сжималась внутри металлического кожуха, измерить её параметры без нарушения процесса было сложно. Для решения задачи General Fusion привлекла UK Atomic Energy Authority (UKAEA) из британского Кальхэма. Совместная команда применила метод Томсоновского рассеяния: лазерный луч проходит через плазму, и по распределению рассеянного света вычисляют температуру с высокой точностью. Диагностика опиралась на полихроматор, разработанный в Центре инноваций диагностики UKAEA. Результаты уже опубликованы на портале компании и отправлены в научный журнал для рецензирования.
Международная гонка к термоядерному синтезу
Прорыв произошёл на фоне глобальной гонки за доступный и безуглеродный
