Исследователи из Лаборатории физики плазмы Принстона (PPPL) и Университета Севильи в Испании объявили о разработке нового термоядерного устройства, известного как SMall Aspect Ratio Tokamak (SMART). Об этом сообщается на сайте Phys.org.
SMART представляет собой токамак с уникальной геометрией, который объединяет существующие технологии, такие как сферический токамак и отрицательная треугольность. Поперечное сечение плазмы в токамаке обычно имеет форму заглавной буквы D. Когда прямая часть буквы D обращена к центру токамака, говорят, что она имеет положительную треугольность. Когда изогнутая часть плазмы обращена к центру, плазма имеет отрицательную треугольность.
Отрицательная треугольность обеспечивает улучшенную стабильность и производительность, что может привести к более эффективному удержанию плазмы и снижению флуктуаций. Это открытие ставит SMART в ряд потенциальных игроков в области компактных термоядерных реакторов будущего.
Для успешного функционирования токамака команда использовала компьютерные алгоритмы, такие как TRANSP, для моделирования и определения оптимальной конфигурации нейтральных пучков, необходимых для нагрева плазмы. Первые эксперименты будут проводиться с простой плазмой, за которой последуют более сложные эксперименты с использованием нейтральных пучков.
Первые эксперименты в токамаке SMART уже проводились, включая тесты, которые показали розовое свечение аргона при нагревании микроволнами. Это свечение служит подготовкой для будущих экспериментов с более плотной плазмой. Тем не менее исследователи отмечают, что это свечение не считается настоящей первой плазмой, которую они ожидают получить осенью 2024 года.
Важной частью проекта является разработка диагностики для оценки состояния плазмы. В настоящий момент исследователи PPPL работают над различными методами, включая рассеяние Томсона и многоэнергетическую диагностику с использованием мягкого рентгеновского излучения, чтобы измерять температуру и плотность электронов в плазме. Эти диагностики будут играть ключевую роль в обеспечении успешной работы SMART на протяжении его эксплуатации.
