Науковці, які займаються дослідженнями термоядерного синтезу, знайшли рішення для проблеми, що хвилює фізиків протягом десятиліть. Це відкриття може значно наблизити нас до отримання чистої і безмежної енергії.
В дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review Letters, науковці зосередилися на створенні термоядерної енергії, яка не лише чиста, але й майже безмежна в перспективі. Термоядерний синтез — це процес злиття атомів, подібний до того, що відбувається в ядрі Сонця, в результаті якого виділяється велика кількість енергії. На відміну від традиційних електростанцій, термоядерний синтез не призводить до викидів парникових газів або утворення радіоактивних відходів.
Однією з ключових перешкод на шляху до реалізації термоядерної енергії залишається проблема утримання високоенергетичних частинок у реакторах. Ці альфа-частинки необхідні для підтримки гарячої плазми, але вони можуть виходити з системи через так звані “дірки” в магнітному полі реактора, що призводить до зупинки синтезу. Однак тепер вчені представили метод, який дозволяє вирішити цю проблему.
Для досягнення термоядерного синтезу науковці використовують реактори типу стеларатора і токамака, які тримають плазму завдяки сильному магнітному полю. Однак інколи в цьому полі формуються невидимі “дірки”, які призводять до втрати альфа-частинок. Виявлення і корекція таких магнітних дефектів за допомогою традиційних підходів вимагають значних чутливих обчислень та часу, ускладнюючи проектування термоядерних реакторів.
Новий підхід, запропонований фізиками, передбачає використання теорії симетрії для точного виявлення і усунення “дір” в магнітному полі. Автори дослідження вважають, що ця проблема існувала більше 70 років, але тепер, із застосуванням нового методу, стало можливим підвищити ефективність і спростити проектування стелараторів.
При цьому нова технологія може бути корисною також для токамаків. У таких реакторах утримання електронів є критично важливим, оскільки вони можуть пошкодити стінки, якщо не бути під контролем. Нестандартне виявлення слабких місць у магнітних полях потенційно збільшить безпеку і стабільність реакторів.
Застосування цього методу може стрімко наблизити нас до створення комерційних термоядерних електростанцій, які зможуть забезпечувати людство безмежною енергією.
