Российские учёные-физики создали новую теоретическую модель, которая последовательно объясняет, как возникает вертикальная неустойчивость плазмы. Это явление представляет серьёзную угрозу для безопасной работы термоядерных реакторов типа токамак.
Предыдущие модели были элегантны, позволяли решить задачу сравнительно просто, но работали в очень узких, практически нереализуемых рамках. Достаточно сказать, что исходные предположения требовали, чтобы при изменении формы плазмы изменялась и форма вакуумной камеры. Мы же создали универсальный метод, который может применяться для существующих и проектируемых токамаков, включая ИТЭР.
За последние 50 лет физики предложили несколько путей к созданию термоядерных реакторов. Наиболее перспективными считаются токамаки и стеллараторы. Токамаки находятся на более продвинутой стадии разработки, чему способствует международный проект ИТЭР, строящийся во Франции с участием многих стран. В токамаках плазма, разогретая до сотен миллионов градусов, удерживается в виде тонкого шнура. Для увеличения мощности и эффективности плазменный шнур вытягивают, но это делает его уязвимым к вертикальным смещениям. Существует риск, что шнур может сместиться и удариться о стенки реактора.
Физики МФТИ и Курчатовского института предложили новый, универсальный метод исследования, способный описывать плазму и стенки с любыми, не зависящими друг от друга формами. Результаты расчётов демонстрируют, что разработанная методика обеспечивает лучшее соответствие экспериментальным данным по сравнению с прежними подходами к расчёту вертикальных неустойчивостей плазмы. Это открывает путь к созданию более точных алгоритмов управления токамаками, способных предотвращать подобные инциденты.
Читайте еще по теме:
Экологичный способ переработки пластика разработали в Кабардино-Балкарии
Полезную жевательную резинку разработали в Сеченовском университете
В России учёные создали более эффективные «живые батарейки» из растений и микробов
