Новая установка позволит реализовать перспективный способ создания плазмы с термоядерными параметрами

В настоящее время в ИЯФ СО РАН произведён физический пуск новой магнитной ловушки. Отличительной чертой установки является способ удержания и стабилизации плазмы. В ловушках открытого типа, к которым относится новая машина, плазма удерживается по принципу свободного вытекания газа из сосуда через узкое горлышко. Основными задачами, на решение которых направлены эксперименты, являются увеличение времени вытекания плазмы через магнитную пробку и отработка методов её стабилизации. В новой установке плазма сама будет создавать условия, способствующие увеличению времени её удержания. При определённых условиях плазма полностью вытеснит из себя внешнее магнитное поле и как бы окажется в ловушке, созданной ей самой, где и будет находиться до окончания эксперимента.

 «Генеральная идея в следующем: у нас есть система атомарной инжекции, которая в мишенную плазму инжектирует мощные пучки нейтральных атомов. Эти пучки ионизируются при взаимодействии с плазмой и превращаются в заряженные частицы, которые имеют орбиту вращения, равную диаметру плазмы. Когда накопленный азимутальный ток частиц становится достаточно большим (около 50 кА), он обращает ведущее магнитное поле, в котором удерживается плазма, и силовые линии магнитного поля замыкаются сами на себя. В результате должно произойти следующее: образуется FRC, потери энергии и частиц вдоль силовых линий магнитного поля минимизируются. Мы будем изучать то, насколько устойчивой будет созданная конфигурация, и насколько мы сможем подавить продольные потери», — отметил Сергей Мурахтин.

Сейчас задача ученых — достичь параметров мишенной плазмы, которые бы позволили им успешно захватить атомарные пучки в плазме и накопить достаточный для обращения магнитного поля азимутальный ток. Возникающее при этом состояние плазмы носит название FRC (Field-Reversed Configuration). Его отличительной особенностью является наличие замкнутых силовых линий магнитного поля и наличие локального минимума напряжённости поля в области удержания плазменного сгустка. В совокупности это минимизирует потери энергии и вещества вдоль силовых линий (они замкнуты сами на себя, как в токамаке).

Простая конструкция установки КОТ (Компактный осесимметричный тороид) и ожидающиеся низкие потери энергии и вещества позволят в перспективе создать на её основе компактный и экономически выгодный источник энергии.