Ученые проверяют, можно ли усилить синтез за счет выравнивания частиц
В США ученые тестируют спин-поляризованное ядерное топливо в токамаках, работающих при температуре около 100 миллионов градусов Цельсия, чтобы проверить, может ли выравнивание частиц сделать термоядерный синтез более эффективным. Проект ведет команда Лаборатории Джефферсона при Минэнерго США.
Суть подхода в том, чтобы использовать спин — внутреннее квантовое свойство частицы. Если ядра топлива ориентированы в одном направлении, вероятность их слияния, по расчетам, может вырасти примерно на 50%, а общий выход энергии — до 80%, при этом топлива потребуется меньше.
Испытания проходят на токамаке DIII-D — крупнейшей установке такого типа в Северной Америке. В качестве топлива используются изотопы дейтерий и гелий-3. Исследователи выбрали их вместо традиционной пары дейтерий-тритий, потому что гелий-3 легче контролировать с точки зрения спиновой поляризации, а сама концепция может помочь снизить зависимость от дефицитного и радиоактивного трития.
Проект пока находится на ранней стадии: ученые проверяют, сможет ли поляризация топлива сохраняться при транспортировке, инжекции и в условиях сверхгорячей плазмы. Если эксперименты подтвердят теорию, это может привести к созданию более компактных, дешевых и эффективных термоядерных реакторов, что ускорит путь к коммерческому синтезу энергии.
