Ученые Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН и Дюссельдорфского университета им Генриха Гейне разрабатывают технологию, которая позволит повысить эффективность работы термоядерных реакторов в 1,5 раза.
Об этом рассказал ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН Д. Топорков.
Технология касается производства поляризованного термоядерного топлива, обеспечивающего 100% использование возможностей реакции слияния ядер дейтерия и трития.
Сейчас ученые получают поляризованные молекулы по традиционной схеме: молекулы -> поляризованные атомы -> поляризованные молекулы.
Разработка ИЯФ СО РАН позволяет отказаться от атомной стадии за счет использования сверхпроводящих магнитов с большим магнитным полем, позволяющим сфокусировать молекулы.
Процесс проходит при низких температурах, эта стадия проблем не вызывает, т.к в источнике используется жидкий гелий.
На данный момент исследования находятся на изучения возможностей технологии, следующим шагом станет создание более масштабного прототипа.
Ученые Дюссельдорфского университета, в свою очередь, научились измерять степень поляризации ядер в молекулах, создав Lamb-shift поляриметр - установку, с помощью которой можно анализировать ядерную поляризацию как атомов, так и молекул.
Специалисты ИЯФ готовы внести вклад в создание этого устройства и включиться в его изучение.
Для проведения исследований ученые получили совместный грант Российского научного фонда и Немецкого физического общества.
В дальнейшем планируется узнать, долго ли сохраняется поляризация, а также заняться самими молекулами: есть ли возможность их компрессировать, собирать и изучать свойства.
В перспективе поляризованные молекулы, возможно в замороженном виде, послужат топливом для установок, работающих на основе лазерного синтеза, токамак-реакторов или в качестве поляризованной мишени высокой плотности для различных физических экспериментов.
ИЯФ СО РАН ведет работы по проекту чистого термоядерного реактора.
Так, в институте идет конструирование нового поколения установок для работы с плазмой.
С применением гиротронов на газодинамической ловушке в ИЯФ СО РАН были достигнуты рекордные показатели по нагреву плазмы до температуры в 10 млн оС.
В будущих опытах ученые планируют увеличить время повышения температуры, чтобы достигнуть еще более рекордных показателей.
По ожиданиям ученых, чистый термоядерный реактор может стать реальностью в ближайшие 20 лет.
Также ИЯФ СО РАН участвует в международном проекте термоядерного реактора ИТЭР.
Задачей ИТЭР является демонстрация возможности коммерческого использования термоядерного синтеза для получения энергии и решение физических и технологических проблем, с которым оно связано.
Однако, сам проект столкнулся с финансовыми трудностями.
Финансирование проекта продолжают лишь Россия и Китай, тогда как другие участники проекта - США, ЕС, Южная Корея, Япония и Индия - свои обязательства соблюдают менее последовательно.
