Ядерный синтез может быть практически неограниченным источником энергии, если только мы сможем использовать его. Проблема заключается в том, что плазма по своей природе нестабильна, и большие извержения в ней могут повредить реакторы, ее содержащие.

Но теперь, физики из Лаборатории плазменной физики Принстона (PPPL) нашли способ предотвратить большие извержения, вызвав множество маленьких из-за введения в плазму крошечных гранул бериллия.

Ядерный синтез противоположен ядерному делению, которое используется на атомных электростанциях по всему миру. Там, где деление включает в себя расщепление атомов и сбор выделенной энергии, синтез — это слияние ядер атомов, что чище, безопаснее и эффективнее, чем деление.

Обычно это делается в полых реакторах в форме пончика, называемых токамаками, которые заполнены кольцами плазмы, такими же горячими, как на Солнце. Но, как и следовало ожидать, требуются огромные усилия для поддержания огромных давлений и температур, необходимых для «искусственной звезды» здесь, на Земле. Извержения, называемые краевыми модами (ELM), могут повредить стенки реакторов, сделать их менее безопасными и требующими слишком частой замены деталей.

ELM трудно устранить, но их можно контролировать. Физики обнаружили, что создание серии небольших ELM может предотвратить возникновение более крупных и разрушительных взрывов. Эти меньшие извержения могут быть вызваны инъекцией гранул бериллия в плазму через равные промежутки времени. Ученые проверили, можно ли использовать эту технику в ИТЭР, токамаке, который в настоящее время строится во Франции.

Компьютерное моделирование показало, что гранулы бериллия толщиной около 1,5 мм могут проникать в плазму достаточно глубоко, чтобы наиболее эффективно запускать ELM.

Исследователи использовали магнитные поля для ограничения плазмы таким же образом, как это сделает ИТЭР, и вводили гранулы углерода, лития и карбида бора, которые являются легкими металлами со свойствами, подобными бериллию. И первые результаты оказались успешными - ученые стали на шаг ближе к созданию управляемого термоядерного синтеза.

Смотреть источник