Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого принимают участие в создании крупнейшего в мире экспериментального термоядерного реактора ITER. В результате последних экспериментов ученые обнаружили новые эффекты, оказывающие влияние на поток энергии в реакторе. Их статья опубликована в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.
Научная группа СПбПУ занимается расчетами пристеночной плазмы в реакторе ITER. Это важно для понимания того, какие примеси будут поступать в реактор, как будет перераспределяться мощность, исходящая из центральной зоны, и так далее. Для этого исследователи создали специальный численный код — SOLPS-ITER, объявленный официальным для расчета параметров пристеночной плазмы не только ITER, но и всех существующих подобных установок.
«Одна из главных проблем термоядерного синтеза связана с пристеночной плазмой, а точнее, с тонким обдирочным слоем (scrape off layer). Понимание того, как устроен этот слой, и знание физики процессов позволяет предсказать плотность потока энергии на материальные поверхности. От этого в целом зависит возможность осуществления управляемого термоядерного синтеза, потому что пластины реактора должны выдержать огромные потоки энергии», — отмечает соавтор исследования Владимир Рожанский.
Ученые исследовали электрические токи, протекающие в тонком слое пристеночной плазмы, провели теоретические расчеты и проверили их на компьютерных математических моделях. Данные расчетов проверялись экспериментально на двух токамаках — установках для магнитного удержания плазмы, позволяющих достичь условия, необходимые для управляемого термоядерного синтеза. В ходе этих экспериментов ученым удалось подтвердить теории механизмов формирования обдирочного слоя в реакторе. Таким образом, полученные данные можно экстраполировать и на более крупные объекты, такие как реактор ITER.
Теперь ученые работают над моделированием самого большого в мире токамака JET, с наиболее близкими к ITER параметрами плазмы.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
