Гвинтове магнітне поле не дає розпеченій плазмі стикатися з реактором.
Буквально перед настанням нового року в Інституті ядерної фізики (ІЯФ) ім. Г. І. Будкера Сибірського відділення РАН відбувся урочистий запуск принципово нової експериментальної установки для утримання плазми: спіральної магнітної відкритої пастки (СМОЛА), яка в перспективі знайде застосування в термоядерних реакторах і плазмових двигунах.
Термоядерна реакція відбувається в плазмі, нагрітій до температур в десятки мільйонів градусів. Вона ні в якому разі не повинна стикатися з конструкціями реактора. Щоб утримати плазму, використовуються магнітні пастки. Їхній принцип роботи заснований на взаємодії плазми з магнітним полем, яке створюється надпотужними електромагнітами. У закритих пастках, що користуються зараз великою популярністю, плазма утримується всередині тора-бублика. Саме таким повинен стати споруджуваний у Франції міжнародний реактор ІТЕР. У відкритих пастках магнітне поле в пастці не замкнуто, а плазма замикається з двох кінців областями з сильним магнітним полем, які називають магнітними заторами.
Слід зазначити, що ідею відкритої магнітної пастки запропонував в 1953 р. засновник і перший директор Інституті ядерної фізики Г. І. Будкер і незалежно від нього Р. Пост (США). Через шість років ідею вперше реалізували в створеному в 1958 році ІЯФ. Відтоді Інститут займає лідируючі позиції в дослідженнях, присвячених різним пасткам відкритого типу. У них є цілий ряд достоїнств, завдяки яким вони в майбутньому можуть отримати широке поширення. Зокрема, створені в ІЯФ магнітні пастки вельми перспективні для використання в термоядерних реакторах.
Цього разу співробітники інституту розробили нову концепцію утримання плазми із застосуванням гвинтового обертового магнітного поля - своєрідного магнітного «вентилятора». Частинки плазми будуть намагатися розлетітися в усі боки, але обертання гвинта буде заганяти їх назад, залишаючи плазму в пастці.
На нову установку у співробітників Інституту пішло три роки. Тепер протягом наступних двох років її ефективність перевірять в експериментах. За оцінками авторів нова конструкція дозволить зменшити втрати плазми в 20-100 разів. У разі успіху пастку можна буде використовувати в газодинамічній магнітній пастці (ГДМЛ), яка, своєю чергою, стане важливим кроком на шляху до створення термоядерного реактора нового типу, що більш екологічного і не використовує тритій як паливо.
Але гвинт магнітного поля можна крутити і в інший бік, і тоді плазма почне розлітатися сильніше. І тут можна подумати про те, щоб використовувати магнітний вентилятор як плазмовий двигун для космічних апаратів.
За матеріалами «Науки в Сибіру».