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.
