Российские ученые из Санкт-Петербурга приблизились к решению задачи термоядерного синтеза. Если им удастся реализовать свою идею до конца, будет создан практически неисчерпаемый источник энергии.
Данные исследования специалистов Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе опубликованы в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion. В статье описаны ионные процессы переноса тепла в сферическом токамаке.
Известно, что термоядерные электростанции, по сравнению с атомными, намного более безопасные и экологически чистые. В процессе работы они не выбрасывают углекислый газ и оксиды азота, а полученные при термоядерном синтезе нейтроны могут разрушать радиоактивные отходы.
Практические опыты по термоядерному синтезу проводят на специальных установках - токамаках, внутри которых газ легких элементов нагревается до ста миллионов градусов. Это дает возможность для образования плазмы, разогретые ионы которой сталкиваются друг с другом так, как это происходит в недрах Солнца. В результате возникают ядра гелия и выделяются нейтроны, их энергию можно использовать в промышленности.
Но при этом необходимо удерживать плазму внутри термоядерной установки длительное время. Чтобы это удалось, в том числе нужно иметь математическое описание протекающих в плазме процессов. Физики ФТИ провели исследования на экспериментальной термоядерной установке - сферическом токамаке "Глобус-М", и впоследствии описали процесс ионного теплообмена в плазме. Они сделали вывод, что установка такого типа может стать основой для создания компактного источника термоядерных нейтронов.
- Экспериментально подтвержденная модель для расчета параметров нагрева плазмы позволит спроектировать компактный источник высокоэнергичных нейтронов, которые можно использовать для деления тяжелых ядер. В процессе также можно получать энергию, - пояснил руководитель исследовательской группы, кандидат физико-математических наук Глеб Курскиев.
Исследование российских ученых ускорит разработку и внедрение более эффективных ядерных систем.