Кастрюля для супа обычно круглая, а сковорода — плоская. Форма посуды задаёт, как булькает кипяток. В токамаке — установке, где раскалённый газ удерживают магнитным полем, — форму плазмы тоже выбирают не просто так. Обычно поперечное сечение плазменного шнура похоже на букву D: прямая сторона смотрит наружу. Это называют положительной треугольностью. А можно вывернуть D наизнанку — и получить отрицательную треугольность. Такая форма обещает меньше выбросов энергии на стенки, но до сих пор её проверяли только в небольших машинах.

Авторы работы взяли проект компактного высокопольного реактора SPARC и спросили: а что если в нём зажечь плазму с отрицательной треугольностью? Они перебрали сотни вариантов формы, меняя вытянутость и изгиб, и нашли рабочий режим при меньшем магнитном поле — 8 тесла вместо 12. Плазма получилась устойчивой, как стул на четырёх ножках, но тесной: объём упал на 43%, потому что стенки камеры проектировали под обычную D-форму. Одна из катушек, которая поджимает плазму снизу, должна выдавать ток в 5,5 раза больше расчётного.

Зачем мучиться с неудобной формой? В экспериментах на маленьких токамаках плазма с отрицательной треугольностью жила спокойнее: без резких срывов и с меньшим загрязнением. SPARC, даже в урезанном режиме, даст условия, близкие к настоящему реактору. Если преимущества сохранятся — это изменит проекты будущих электростанций.

Пока расчёты показывают: мост между лабораторной игрушкой и промышленным гигантом построить можно. Кастрюля неудобная, но суп в ней варится.