Отслежено поведение плазмы на периферии термоядерного реактора
Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого совместно с коллегами из Физико-технического института имени А.Ф. Иоффе РАН достигли значимого открытия в области термоядерной энергетики. Впервые в мире им удалось экспериментально зафиксировать изменения электрического поля и скорости вращения плазмы на периферии термоядерной установки в периоды малых ELM-всплесков.
Как сообщает пресс-служба университета, полученные данные позволят учёным лучше понять процессы на границе плазмы и математически их описывать, что важно для управления этими процессами в будущих термоядерных реакторах. Эксперименты проводились на сферическом токамаке «Глобус‑М2». В таких установках плазма удерживается магнитным полем в режиме улучшенного удержания, когда на её краю формируется невидимый барьер, сохраняющий тепло.
На границе плазмы из-за перепада давления формируются периферийные локализованные моды, действующие как предохранительный клапан, периодически сбрасывающий избыток энергии. В ходе экспериментов учёные наблюдали масштабные изменения: резко возрастала температура и концентрация плазмы, менялись токи вне её, ускорялись быстрые ионы и формировались плазменные нити.
Результаты показали, что температура электронов в приграничной зоне при малых всплесках увеличивалась в пять раз, а концентрация плазмы — вдвое. Скорость вращения плазмы повышалась на 50 процентов, и этот эффект распространялся на несколько сантиметров внутрь плазмы, опровергая прежнее понимание о его узкой локализации.
Процессы происходят крайне быстро — за микросекунды. Учёные отмечают, что малые ELM представляют собой самостоятельный динамический режим, при котором периферия плазмы подчиняется своим быстрым и сложным законам.
По мнению исследователей, новое понимание поведения плазмы позволит инженерам управлять нагрузками на стенки установки, обеспечивая предсказуемость и стабильность термоядерных реакторов.
Как сообщает пресс-служба университета, полученные данные позволят учёным лучше понять процессы на границе плазмы и математически их описывать, что важно для управления этими процессами в будущих термоядерных реакторах. Эксперименты проводились на сферическом токамаке «Глобус‑М2». В таких установках плазма удерживается магнитным полем в режиме улучшенного удержания, когда на её краю формируется невидимый барьер, сохраняющий тепло.
На границе плазмы из-за перепада давления формируются периферийные локализованные моды, действующие как предохранительный клапан, периодически сбрасывающий избыток энергии. В ходе экспериментов учёные наблюдали масштабные изменения: резко возрастала температура и концентрация плазмы, менялись токи вне её, ускорялись быстрые ионы и формировались плазменные нити.
Результаты показали, что температура электронов в приграничной зоне при малых всплесках увеличивалась в пять раз, а концентрация плазмы — вдвое. Скорость вращения плазмы повышалась на 50 процентов, и этот эффект распространялся на несколько сантиметров внутрь плазмы, опровергая прежнее понимание о его узкой локализации.
Процессы происходят крайне быстро — за микросекунды. Учёные отмечают, что малые ELM представляют собой самостоятельный динамический режим, при котором периферия плазмы подчиняется своим быстрым и сложным законам.
По мнению исследователей, новое понимание поведения плазмы позволит инженерам управлять нагрузками на стенки установки, обеспечивая предсказуемость и стабильность термоядерных реакторов.
Читайте также:
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку
Выделите текст и нажмите Ctrl+EnterЧитайте также:
.jpg)
