КПД термоядерных реакторов повысят за счёт льда

Интернациональная группа физиков, возглавляемая профессором американского Принстонского университета Эгеменом Колемена, в ходе опытов на токамаке (тороидальной установке для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза) DIII-D в США на практике проверила идеи по повышению КПД будущего международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР во Франции.

Учёные рассматривают два возможных варианта. Первый подразумевает введение тяжёлых изотопов водорода (дейтерия и трития) в вакуумную камеру с помощью газовых инжекторов, а второй предлагает использовать для этой цели миниатюрные гранулы льда, которые со скоростью 1 км/с будут вводиться в плазменное облако. Как следует из работы, опубликованной в журнале Nuclear Fusion, наиболее перспективным выглядит метод с использованием льда.

Выяснилось, что газообразные изотопы не могут эффективно попадать в плазму из-за возникающего в ходе термоядерной реакции особого слоя плазмы, которые препятствует введению и движению поступающих дейтерия и трития. Но если тяжёлые изотопы водорода подавать внутрь токамака в виде ледяных капсул, то это не имеет никаких негативных последствий и только помогает увеличить КПД.

По результатам готовности ИТЭР и других термоядерных реакторов учёные намерены на их примере опробовать протестированную ими концепцию доставки дейтерия и трития в плазму внутри реактора.