Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы, Окриджской национальной лаборатории и компании Tokamak Energy Ltd достигли температуры плазмы, необходимой для коммерческого производства электроэнергии в компактном сферическом токамаке с мощным магнитным полем ST40.
Чтобы производить коммерческую энергию, будущие термоядерные электростанции должны будут достигать температуры 100 000 000 °С. В серии экспериментов исследователям удалось повысить температуру ионов плазмы в сферическом токамаке до значений, соответствующих термоядерному синтезу.
Сферический токамак — это тороидальная установка со сферической вакуумной камерой, в которой формируется и удерживается плазма. В отличие от классических термоядерных электростанций у таких токамаков размер отверстия в центре камеры в два раза меньше. Это позволяет получить то же давление плазмы при использовании меньшего магнитного поля.
В ходе исследования плазма в ST40 работала при значениях тороидального магнитного поля чуть более 2 тесла. В то время как плазменные разряды длились всего 150 мс, температура ионов плазмы превышала 100 000 000 °С (8,6 кэВ). До сих пор исследователям не удавалось превысить значение в 5 кэВ в сферических токамаках.
Исследование показывает, что сферический токамак может достичь одного из условий, необходимых для коммерческого производства термоядерной энергии. А, значит, аналогичные экспериментальные термоядерные установки могут привести к созданию более компактных и потенциально более экономичных термоядерных источников энергии, чем традиционные модели.
