Fizikçiler Füzyon Reaktörlerini Stabilize Etmek İçin Yeni Bir Yol Keşfettiler
Princeton Üniversitesi ve Enerji Bölümü Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı (PPPL) bilim insanları, tokamaklar ve yıldızlayıcılar gibi füzyon reaktörlerinin içinde dönen beyaz-sıcak ve uçucu plazmayı stabilize etmek için radyo frekansı dalgalarını ve sıcaklığını kullandılar.
Radyo dalgaları, plazma akışını oluşturan ve bozan manyetik adaları bozar ve sıcaklık, stabilize edici etkiyi büyütür. Söyledikçe, rahatsız edicinin yıkıcısı senin arkadaşın.
Bu teknolojinin çözmeye çalıştığı sorun nedir? Tokamak füzyon reaktörleri, güneş kadar sıcak olan elemental plazma büküm çöreklerini içerir. Plazma reaksiyon odasından geçerken, son derece güçlü bir manyetik alan tarafından yönlendirilir ve içerilir. Yani plazmanın yapının herhangi bir bölümüne dokunmadan temelde “serbest yüzer”. Süper ısıtılmış plazma akışında nükleer füzyon gerçekleşir.
Ama o manyetik alanın tehlikeli bir yan etkisi var. Plazma hareket ettikçe, manyetik alan manyetik adalar olarak adlandırılan garip, “kabarcık benzeri yapılar” oluşturur.
1974 tarihli bir raporda yayınlanan Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, “Bunlar plazmada sarmal akım bozukluklarından üretilebilir. “Fiziksel olarak adalar, pertürlü manyetik alanın radyal bileşeninin harmonik bir bileşeninin, kesme varlığında perturbe edilmemiş rasyonel yüzey alanı çizgileri ile rezonansa sahip olmasının bir sonucudur.”
Bir ada plazma akışını bozar bozmaz, tokamak iyileşmesi günler veya aylar süren sıcaklığı kaybedebilir. Plazma ayrıca tokamakın yapısına zarar verebilir ve hasar verebilir ve bunları onarmak son derece zordur. Füzyon fizikçilerinin çalışmaları onlarca yıldır “ada kontrolü” nü içeriyordu ve en uzun süre devam eden plazma akıntıları genellikle bir ada komplikasyonu ile sona eriyor.
Oak Ridge raporundan 46 yıl sonra, manyetik adalar hala tokamakların gelişimindeki en büyük engellerden biri. Tokamaklardan önce icat edilen, ancak onlarca yıl gölgelerine hapsedilen Stellators, plazmanın çörekini kontrol etmek için daha iyi bir iş yapma iddiası nedeniyle halkın gözüne geri döndü. Tokamak’ın pürüzsüz dış yüzeyi yerine, yıldızcılar yüzlerce garip silindir ve mıknatıslar için dikdörtgen bölmelerle kaplanmıştır.