Принстонские физики предложили обновлённый критерий Лоусона для упрощения контролируемого термоядерного синтеза

Энергия будущего: новые горизонты термоядерного синтеза

Как сообщает НВ — Техно: Учёные из Принстонского университета создали усовершенствованную математическую модель, которая значительно облегчает достижение контролируемого термоядерного синтеза. Их работа, опубликованная в журнале Physical Review Letters, представляет собой расширение классического критерия Лоусона, разработанного ещё в 1950-х годах.

В отличие от традиционной версии, новая модель учитывает четыре дополнительных фактора, влияющих на эффективный запуск термоядерной реакции, включая предварительный нагрев плазмы перед её сжатием:

• остатки гелиевого «пепла»;
• загрязнение плазмы микрочастицами от стенок реактора;
• радиационные потери, такие как синхротронное излучение;
• внутренний теплообмен плазмы.

Оптимальной стратегией запуска реакции, согласно модели, является сначала нагрев плазмы, а затем повышение её плотности, что значительно увеличивает шансы на успешное осуществление синтеза.

В то же время исследование выявило проблемный фактор - даже минимальные количества вольфрама, используемого для термостойкого покрытия стенок реакторов, могут полностью остановить термоядерную реакцию. Это подчёркивает необходимость надёжной изоляции плазмы от контакта с материалами стенок. Следует отметить, что данные результаты являются теоретическими и пока не проверены на практике в реальных установках.

Таким образом, предложенная в Принстоне усовершенствованная модель открывает новые перспективы для развития контролируемого термоядерного синтеза. Для русскоязычной аудитории важно понимать, что данный подход может стать ключевым шагом на пути к получению экологически чистой и практически неисчерпаемой энергии, что особенно актуально для стран с растущими энергетическими потребностями и стремлением к устойчивому развитию.

Важно отметить, что даже малейшее присутствие вольфрама может значительно усложнить процесс запуска термоядерного синтеза. Это открытие, сделанное учеными из Принстона, подчеркивает необходимость тщательного контроля за материалами, используемыми в реакторах. Более подробно ознакомиться с этой проблемой вы можете в нашей статье о влиянии вольфрама на термоядерный синтез.