Швейцарські науковці заявили про революційний прорив у дослідженні ядерного синтезу

Швейцарські вчені запропонували нову концепцію охолодження термоядерного реактора токамак, яка може суттєво підвищити безпеку таких установок при роботі на високих температурах. Йдеться про управління відведенням тепла в зоні дивертора — частини реактора, де накопичуються побічні продукти реакції. Надмірне нагрівання в цій зоні може призвести до пошкодження стінок камери та зупинки експерименту.

Дослідження проводили на експериментальному реакторі TCV (Toka­mak à Con­fig­u­ra­tion Vari­able), розташованому в Лозанні, на території Швейцарського федерального технологічного інституту (EPFL). Ключова ідея полягає в додаванні другого так званого «X‑пойнта» — точки, де лінії магнітного поля перетинаються — уздовж вузького магнітного каналу, через який виводиться тепло і частинки.

Нова конфігурація отримала назву XPTR (X‑point tar­get radi­a­tor). Як показали випробування, вона дозволяє значно підвищити ефективність випромінювання, що відводить тепло, при цьому забезпечуючи легкий доступ до режиму «від’єднання» плазми — стану, за якого енергія з краю плазми випромінюється, а не передається стінкам реактора. Додатковий X‑пойнт розміщено на відстані від основної плазми, що зменшує чутливість системи до коливань параметрів.

Згідно з результатами, опублікованими Американським фізичним товариством, XPTR можна застосувати і в майбутніх високотехнологічних реакторах, зокрема в SPARC — проєкті токамака нового покоління, який реалізують у Массачусетсі у співпраці MIT та Com­mon­wealth Fusion Sys­tems.

Вчені зазначають, що XPTR відкриває шлях до нового класу концепцій відведення тепла, які забезпечують стабільне охолодження без втрат ефективності в умовах високої теплової навантаженості. Такі розробки наближають створення комерційного термоядерного реактора, здатного генерувати практично необмежену кількість чистої енергії в майбутньому, коли інші ресурси будуть вичерпані.