Древнее японское искусство вдохновляет на прорыв в термоядерной энергетике

Вдохновленные Кинцуги, ученые из PPPL разработали метод управления плазмой в термоядерных реакторах за счет использования несовершенства магнитного поля, повышения стабильности и прокладки пути к более надежной и эффективной термоядерной энергии.

Древнее японское искусство вдохновляет на прорыв в термоядерной энергетике

В японском искусстве Кинцуги мастер использует осколки разбитой посуды, чтобы восстановить ее, заполнив трещины золотом и создав тем самым изделие более прекрасное, чем оно было изначально.

Этот концепт вдохновил на создание нового подхода к управлению плазмой — сверхгорячим состоянием вещества — с целью использования ее в качестве источника энергии. Ученые применяют несовершенства магнитных полей, ограничивающих реакцию, для улучшения и усиления плазмы, как описано в новой статье в журнале Nature Communications.

Джозеф Снайпс из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL), один из соавторов, сказал:

Этот подход позволяет поддерживать высокопроизводительную плазму, одновременно контролируя нестабильности как в самом ядре плазмы, так и на ее границах. Этот одновременный контроль особенно важен и сложен. Именно это делает эту работу уникальной.

Научный руководитель исследовательской группы, включающей ученых из различных учреждений в США и Южной Корее, физик PPPL Сон-Му Ян, отметил, что это первый случай, когда какая-либо исследовательская группа представила систематический подход к коррекции несовершенств магнитного поля с целью превращения плазмы в источник энергии. Эти несовершенства магнитного поля известны как поля ошибок.

Наш новый метод определяет оптимальную коррекцию поля ошибок, что повышает стабильность плазмы. Этот метод доказал свою эффективность в увеличении стабильности плазмы в различных условиях, включая высокое и низкое магнитное удержание.

Поля ошибок обычно вызываются незначительными дефектами в магнитных катушках токамака — устройства, которое удерживает плазму. До сих пор эти поля ошибок рассматривались как проблема, так как даже небольшое поле ошибок могло привести к разрыву плазмы, что прерывало термоядерные реакции и могло повредить стенки термоядерного реактора. Следовательно, исследователи в области термоядерного синтеза тратили много времени и усилий на поиск способов исправления этих полей ошибок.

Одним из ключевых аспектов управления термоядерной реакцией является достижение одновременного контроля над ядром и границей плазмы, где существуют оптимальные условия для ее температуры и плотности. Это исследование показывает, что коррекция полей ошибок может одновременно стабилизировать как ядро, так и границу плазмы, что является значимым достижением в этой области.

Читайте также

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения