Ядрен синтез: първо нагряване, после уплътняване – учени от Принстън виждат пестелив път
Физици от Princeton Plasma Physics Laboratory разширяват 70-годишно правило в изследванията на синтеза. Резултатът: пътят до запалване може да изисква значително по-малко енергия.
Архивна снимка · Снимка: PPPL Princeton Plasma Physics Laboratory from Princeton, NJ, U.S.A. / Wikimedia Commons, CC BY 2.0 (изрязана и мащабирана)
Повече от седем десетилетия изследователите на ядрения синтез използват т.нар. критерий на Лоусън, за да преценят кога плазмата се запалва и се самоподдържа. Луис Делгадо-Апарисио, Масаюки Оно и Джонатан Менард от Princeton Plasma Physics Laboratory към Министерството на енергетиката на САЩ сега разшириха правилото с четири фактора: натрупване на хелиева пепел, замърсявания в плазмата, синхротронно лъчение и топлинни загуби. Работата е публикувана в научното списание Physical Review Letters.
Според изчисленията им може да е нужна значително по-малко енергия, ако плазмата първо се нагрее силно и едва след това се увеличи плътността ѝ, вместо да се следва обичайният път през плътността. Делгадо-Апарисио описва подхода като заобикаляне на върха, вместо изкачване през него. Учените обаче предупреждават: дори една част волфрам на 10 000 части гориво може приблизително да удвои необходимото налягане за запалване. Волфрам е предвиден за вътрешните стени на повече от дузина планирани термоядрени съоръжения. Резултатите са чисто теоретични и все още не са проверени експериментално. Като противодействие екипът посочва например покрития от течен литий. Следващата стъпка са компютърни симулации.