Fuzja jądrowa staje się bardziej wydajna i szczuplejsza dzięki mikrofalom

Wielkim wyzwaniem związanym z fuzją jądrową jest osiągnięcie warunków niezbędnych do tego, by jądra atomowe w ogóle się połączyły. Działa to dobrze na Słońcu. Jednak odtworzenie tego na małą skalę bez prawie nieskończonego ciśnienia 330 000 mas Ziemi jest trudne.

Jednocześnie każda optymalizacja lub uproszczenie struktury stanowi kolejny krok w kierunku ostatecznego uzyskania większej ilości energii z fuzji niż jest włożona w działanie systemu.

Nowatorski projekt opracowany przez naukowców z Princeton Plasma Physics Laboratorydepartamentu Energii Stanów Zjednoczonych, Uniwersytetu Kyushu i prywatnej firmy jest jednym z nich.

W końcu nie tylko zrezygnowano z jednego komponentu podczas budowy, ale także znacznie zmniejszono energię potrzebną do wytworzenia plazmy. Używając metafory naukowców: zamiast tostera, w przyszłości do ogrzewania będzie używana mikrofalówka.

Podwójna oszczędność

Oznacza to, że można zrezygnować z wysokowydajnego grzejnika wewnątrz tokamaka, który wykorzystuje rezystancję omową do ogrzewania jak toster. Oznacza to, że cały reaktor może być zbudowany znacznie bardziej kompaktowo, a mniej komponentów musi być używanych dokładnie tam, gdzie osiągane są maksymalne temperatury.

Z drugiej strony promieniowanie mikrofalowe, które może być również wykorzystywane do ogrzewania w domu, jest emitowane z zewnątrz. Według artykułu możliwe jest również osiągnięcie znacznych oszczędności w zasilaniu.

Zamiast dotychczasowych 15 do 25 mega amperów prądu, do wygenerowania mikrofal potrzebnych jest "tylko" 8 mega amperów, aby osiągnąć temperaturę około 100 milionów stopni.

Dalsze symulacje są teraz wymagane w celu określenia optymalnego kąta padania i odstępów czasu między impulsami. Wreszcie, w ekstremalnych warunkach należy wziąć pod uwagę inne czynniki. Między innymi tak silne promieniowanie mikrofalowe indukuje prądy w przepływie plazmy, które również przyczyniają się do ogrzewania, ale mogą również powodować niestabilności.