Gələcək füzyon elektrik stansiyaları reaksiyaları davam etdirmək və enerji yaratmaq üçün yaxşı plazma qapanmasını tələb edəcək. Füzyon reaksiyaları üçün plazma saxlamağın bir yolu, “şüşə” plazmasına maqnit sahələri tətbiq edən bir cihaz olan tokamakdan istifadə etməkdir. Bununla belə, plazmadakı qeyri-sabitlik növü olan maqnit adaları, kifayət qədər böyüdükləri halda, məhdudlaşdırıcı maqnit sahəsini məhv edə bilər.

DIII-D Milli Fusion Facility-nin tədqiqatçıları, yastı elektron temperatur profilinin əksinə olaraq, ion temperatur profilinin adalar arasında kəskin dəyişmə nümayiş etdirdiyini aşkar etdilər. Tədqiqat Physical Review Letters jurnalında dərc olunub .

Maqnit adaları plazmadakı qeyri-sabitliklərdir ki, onlar məhdudlaşma itkisinə səbəb olana qədər böyüyə bilər və bu ani enerji buraxılması tokamakın daxili divarına zərər verə bilər. Elektron temperatur profilinin adalarda düzləşdiyi bilinir, bu dəyişiklik ada böyüməsini dəstəkləyir, lakin ion temperaturu heç vaxt adada ölçülməyib.

DIII-D Milli Füzyon Müəssisəsində tokamak üzərində son iş bu parametrin ilk ölçülməsini həyata keçirdi. Nəticələr göstərir ki, ion temperaturu maqnit adalarının mərkəzində dik gradient nümayiş etdirir.

Bu gradienti başa düşmək üçün beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu bir sıra simulyasiyalar həyata keçirib. İon temperaturunun kəskin dəyişməsi azaldılmış Drift-Kinetic Neoklassik Yırtılma Rejimi (NTM) simulyasiyaları ilə izah edildi. Tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, adada ionlar adadan sürüşərək ion temperaturunu bərpa edən “drift adası” strukturları əmələ gətirir . Bu nəticələr adada sabitliyin pozulmasının fiziki modelində istifadə olunacaq və Drift-Kinetic maqnit adalarının başlanğıc modelini məhdudlaşdırmağa kömək edəcək, bu da ITER və füzyon elektrik stansiyasının dizaynı üçün əsas məlumatları təmin edəcək.

Maqnit adaları üzərində aparılan bu araşdırma adaların plazma sabitliyinə necə təsir etdiyi barədə fikirlər verir. Tədqiqatçılar ITER, Fransada hazırda tikilməkdə olan beynəlxalq təcrübə və gələcək qaynaşma elektrik stansiyaları kimi tokomak cihazlarında həbs itkisinə səbəb olacaq qədər böyük adalar görməyi gözləyirlər. Buna görə də, tədqiqatçılar adaların yaratdığı destabilizasiyanın dəqiq modelləşdirilməsinə və proqnozlaşdırılmasına ehtiyac duyurlar.

Bu anlayış tədqiqatçılara adalardan qaçan füzyon cihazının iş şəraitini inkişaf etdirməyə kömək edəcək. O, həmçinin plazma modelləşdirməni və gələcək cihazların dizaynını təkmilləşdirməyə kömək edəcək.

Daha çox məlumat: L. Bardóczi və digərləri, Dönən Neoklassik Yırtılma Rejimində Maqnit Adalarında Perturbed Ion Temperature and Toroidal Flow Profile Measurements, Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.065107

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

ABŞ Energetika Nazirliyi tərəfindən təmin edilmişdir