Зеркало, вращайся: короткий путь к термоядерной энергии экспресс

‹›

Гонка за термоядерной энергией напоминает попытку удержать молнию в бутылке. Десятилетиями физики бьются над тем, чтобы воссоздать на Земле процессы, питающие Солнце. Главная трудность — заставить лёгкие ядра сливаться, преодолевая взаимное кулоновское отталкивание, и при этом получить больше энергии, чем было затрачено на разогрев и удержание плазмы.

Новая работа предлагает неожиданно изящное решение. Устройство из Техасского университета в Остине устроено как карусель, которая не просто крутит сиденья, но и сжимает их со всех сторон. Сначала плазма — раскалённый ионизированный газ, состоящий из свободных электронов и ионов, — медленно разогревается в этом вращающемся магнитном зеркале, как суп на плите. Магнитное зеркало — это конфигурация магнитного поля, которая отражает заряженные частицы обратно в объём, не давая им покинуть ловушку. А затем происходит быстрое сжатие сразу по всем направлениям: и с боков, и сверху-снизу. Этот двойной удар резко повышает плотность и температуру в центре, запуская лавину термоядерных реакций.

Авторы опираются на уже проведённые эксперименты и патенты. Их расчёты показывают, что метод способен вплотную подойти к критерию Лоусона — заветному рубежу, после которого термоядерная реакция начинает окупать себя. Критерий Лоусона связывает температуру, плотность и время удержания плазмы: если их произведение превышает определённый порог, выделяемая энергия превышает затраты на поддержание реакции. Карусель, сжимающая плазму, может оказаться тем самым коротким путём к чистой энергии, который человечество искало с середины прошлого века.