Новые открытия могут помочь ученым справиться с разрушительными тепловыми выбросами в термоядерных реакторах

Однако исследователи из U.S. Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики (DOE) недавно обнаружила, что тепловые всплески иногда могут происходить во время восстановления после извержений, что дает новое представление о том, что вызывает всплески. Выводы, основанные на данных, собранных в ходе прошлых экспериментов на Национальном термоядерном комплексе DIII-D, который General Atomics использует для Министерства энергетики в Сан-Диего, Калифорния, могут помочь сдержать потенциально опасные процессы.

Сеть волн
«Соединив точки вместе, мы обнаружили, что сеть взаимодействующих волн внезапно играет роль в процессе ELM во время восстановления», – сказал Жюльен Домински, физик PPPL и ведущий автор статьи, описывающей результаты в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. «Эти волны объединяются и резко обмениваются энергией, – сказал Домински, – заставляя« пьедестал »на краю плазмы разрушаться и выделять всплески тепла."
По словам Домински, эта сеть, состоящая из триад волн, является ключом к запуску. «Иногда сеть может быть возбуждена, не вызывая резкого сбоя», – сказал он. "Это позволило нам изучить физику этой новой картины."

Выводы являются результатом попыток воспроизвести реакции синтеза, которые объединяют легкие элементы в форме плазмы – состояние материи, состоящее из свободных электронов и атомных ядер, которое составляет 99 процентов видимой Вселенной, – чтобы генерировать огромное количество энергии в видимой части Вселенной. солнце и звезды. Токамаки – самые популярные устройства, которые ученые всего мира используют в экспериментах для захвата и управления термоядерной энергией, надеясь создать практически неисчерпаемый источник безопасной и чистой энергии для выработки электроэнергии.

Возникающая картина
«Новые результаты представляют собой новую картину механизма запуска ELM», – сказал Ахмед Диалло, физик PPPL и соавтор статьи. «Обнаружение этой сети открывает новую главу в изучении ELM."
Физики обнаружили, что с этими сетями совпадают возмущения на краю плазмы, вызванные устройством, называемым инжектором нейтрального пучка (NBI), которое используется для нагрева и подпитки плазмы.

Ученые заметили, что миллисекундные интервалы между возмущениями NBI соответствуют интервалам между появлением сети. «Создание этого соединения было захватывающим и дало нам представление о новом способе запуска ELM», – сказали авторы.
Затем исследователи намерены провести эксперименты, чтобы изучить, как могут варьироваться триггеры для ELM, и протестировать использование лучей NBI для управления всплесками.

Поддержка этого исследования поступила от Управления науки Министерства энергетики США.