Naukowcy znaleźli sposób na stabilizację żarzącej się plazmy za pomocą fal radiowych
Grupa badawcza z University of Pringston znalazła oryginalny sposób na stabilizację żarzącej się plazmy w środku reaktory termojądrowe, takie jak tokamak i stallarator, i pozbywają się jednego z głównych problemów - formowania się pola magnetycznego wysepki. A to wszystko dzięki falom radiowym i temperaturze.
Jaka jest istota problemu
Naukowcy od dłuższego czasu próbują stworzyć bezpieczny i wydajny reaktor termojądrowy. Jak wiadomo, reaktory tokamaka wykorzystują super gorącą plazmę, która jest skręcana w tak zwany „pączek”.
Jednocześnie do kontrolowania super gorącej plazmy wykorzystuje się szczególnie silne pole magnetyczne. Dzięki temu plazma jest zawieszona.
Idealnie byłoby, gdyby w takim kontrolowanym i przegrzanym pączku z plazmą miała miejsce reakcja syntezy jądrowej.
Tak więc idealna praca reaktora jest utrudniona z jednej strony i bardzo niebezpiecznym efektem, który jest następujący:
W procesie ruchu plazmy w polu magnetycznym zaczynają się formować raczej dziwne struktury przypominające bąbelki, zwane wyspami magnetycznymi.
Zgodnie z raportem Oak Ridge National Laboratory, opublikowanym w 1974 roku, te magnetyczne wyspy są wynikiem obecność harmonicznych zakłóconego pola magnetycznego, które wchodzi w stan rezonansu z niezakłóconymi liniami pola powierzchniowego przy jego przesunięcie.
Tak więc, gdy taka „wyspa” w jakiś sposób utrudnia przepływ plazmy, tokamak jest całkowicie może stracić wcześniej ustawioną temperaturę i może to zająć bardzo dużo czasu czas.
Ponadto plazma może uszkodzić wewnętrzne części samego reaktora, co może prowadzić do bardzo trudnych i kosztownych napraw.
A teraz, po 46 latach badań, wydaje się, że naukowcy znaleźli wyjście, co zostało podsumowane.
Jak fale radiowe planują kontrolować wyspy magnetyczne
Naukowcy w latach 80. zdali sobie sprawę, że traktowanie plazmy falami radiowymi wzbudza w plazmie prąd, który może pozwalają ustabilizować przepływ i zminimalizować czynniki, które doprowadziły do powstania pola magnetycznego wyspy.
W 2019 r.naukowcy zdali sobie sprawę, jak można wzmocnić efekt stabilizujący dzięki niewielkiej temperaturze oscylacje zwiększające natężenie prądu i ilość uwolnionej energii o częstotliwości radiowej, która jest uwalniana na uformowanej wyspy.
I w ten sposób zapobiega ich dalszemu wzrostowi, a skoki temperatury umożliwiają również stabilizację większych wysp magnetycznych niż wcześniej sądzono.
Co da w przyszłości
Te magnetyczne wyspy są prawdziwym bólem głowy dla naukowców, a jeśli ich powstawanie zostanie opanowane, to wtedy inżynierowie podejmą znaczący krok w kierunku stworzenia stabilnie działającego reaktora termojądrowego w przyszłość.
Musimy tylko poczekać i być może w najbliższej przyszłości będziemy świadkami rozwiązania problemu energetycznego i uruchomienia stabilnych reaktorów termojądrowych na całym świecie!
Podobał mi się ten artykuł, więc podnieś kciuki i zasubskrybuj! Dziękuję za uwagę!