Физики нашли теоретический способ ускорить термоядерный синтез

Исследователи из Принстонского университета предложили новый теоретический подход, который позволяет приблизить запуск самоподдерживающейся термоядерной реакции, затрачивая при этом меньше энергии. Результаты работы, опубликованные в издании ScienceAlert, описывают так называемый «кратчайший путь» к термоядерному зажиганию - состоянию, при котором плазма способна поддерживать необходимую температуру за счет собственных реакций синтеза.

В основе новой методики лежит расширение критерия Лоусона, разработанного в 1950-х годах. Ученые дополнили классические расчеты четырьмя критическими факторами:

• накопление гелиевой золы;
• попадание примесей со стенок реактора;
• потери энергии через синхротронное излучение;
• тепловые потери из плазмы.

Математическое моделирование позволило найти путь, требующий минимальных энергозатрат, известный как «седло Кордея». Согласно расчетам, для достижения цели плазму необходимо сначала нагреть, а затем увеличить ее плотность. Исследователи также предупредили, что даже незначительное присутствие вольфрама, который планируется использовать в стенках реакторов, может привести к сбою синтеза, поэтому защита плазмы от этого металла является приоритетной задачей.

Хотя в рамках исследования не проводились натурные эксперименты, предложенная концепция создает основу для проектирования устройств следующего поколения. Ранее, в начале 2025 года, французский реактор «WEST» установил рекорд, поддерживая горение плазмы в течение 1337 секунд, что стало важным шагом для международного проекта ИТЭР.