В качестве топлива для токамака успешно испытан замороженный водород

Повысить эффективность термоядерного реактора за счет использования замороженного топлива предложили физики Принстонского университета (США), 10 марта сообщает интернет-портал Phys.org.

Исследователи показали, что использование гранул замороженного водорода повышает эффективность экспериментальной термоядерной установки — токамака DIII-D. Гранулы водорода «выстреливались» непосредственно в плазму при помощи специальной «ледяной пушки».

Ученые сравнили новый способ «впрыска» топлива с традиционным и обнаружили, что в последнем случае, при введении газообразного дейтерия и трития, температура и плотность плазмы начинала падать. По их мнению, это связано с тем, что попаданию свежих порций газообразного топлива мешал «выхлоп» плазмы (слой, окружающий место термоядерной реакции), который необходимо было преодолеть.

Исследование проводилась в рамках создания системы ввода топлива в термоядерный реактор ИТЭР, который с 2007 года строится во Франции.

Напомним, в термоядерном реакторе протекает процесс, подобный тому, который возникает внутри звезд при слиянии ядер изотопов водорода. При этом выделяется огромная тепловая энергия, которую ученые надеются использовать в промышленных целях, для преобразования ее в электрическую энергию.

Принцип действия токамака основан на том, что в его рабочую камеру запускают дейтерий и тритий, которые разогревают до температуры свыше 150 миллионов градусов Цельсия. Газ превращается в плазму, а чтобы плазма такой температуры не сожгла всё вокруг, ее удерживают на расстоянии от стенок магнитным полем. Пока КПД установки отрицательный — на поджиг и удержание плазмы затрачивается больше энергии, чем получается на выходе. Сгенерированная таким образом энергия составляет только 67% от той, которая затрачена.

Предполагается, что токамак ИТЭР выдаст в 10 раз больше энергии, чем будет затрачено на нагрев плазмы.