Китайские ученые усовершенствовали систему диагностики плазмы для обеспечения безопасного ядерного синтеза

Пекин, 3 июля /Синьхуа/ -- Китайские ученые усовершенствовали систему диагностики для устройств ядерного синтеза, проложив путь для осуществления управляемого термоядерного синтеза в будущем.

При температурах, необходимых для термоядерных реакций, вещество может существовать только в плазменном состоянии со свободными отрицательными электронами и положительными ядрами.

Плазму трудно контролировать и сдерживать, она способна внезапно разрушаться с очень малой вероятностью прогноза. Когда происходит ее разрушение, значительная тепловая и магнитная энергия, содержащаяся в плазме, быстро высвобождается, что может привести к повреждениям.

Рассеивание лазерного света от электронов в плазме известно как рассеивание Томсона. Оно используется как установленный метод для измерения температуры и плотности электронов в термоядерных устройствах, помогая тем самым идентифицировать критические точки термоядерной плазмы.

Ученые из Института аэрокосмической информации Академии наук Китая и Китайского научно-технического университета /USTC/ протестировали свою новую систему по методу рассеивания Томпсона на экспериментальном реакторе термоядерного синтеза USTC - Keda Torus eXperimen.

Новая система использовала лазерные лучи частотой следования 200 Гц и энергией импульса в 1,5 Дж каждый в качестве источника интенсивного излучения для рассеивания и достигла точного определения электронной температуры менее 5 электрон-вольт.

Время отклика этой системы диагностики с использованием одного лазерного блока в два раза быстрее, чем обычного.

По словам исследователей, частота лазерного луча решает, как часто диагностическая система измеряет температуру электрона. Таким образом, в горячей магнитоуправляемой плазме лазерная система может регистрировать быстрые изменения и измерять турбулентность и флуктуации электронов для обеспечения безопасной работы термоядерного реактора.

В дальнейших исследованиях ученые планируют разработать диагностическую систему рассеивания Томсона на основе лазерных лучей с гораздо более высокой частотой.