Токамак — тороидальная камера с магнитной катушкой — считается самым перспективным видом термоядерного реактора. В нем вещество разогревается до миллионов градусов и переходит в состояние плазмы, чтобы началось слияние атомных ядер. Инженерам и физикам приходится преодолевать много проблем на пути к промышленному токамаку, включая поиск способов удержания плазмы в магнитном поле, ведь ни одно вещество не может выдержать такую температуру.
Одно из таких препятствий — предел Гринвальда. Так называют теоретическое значение плотности плазмы, по достижении которого она неизбежно выходит за пределы магнитного поля и разрушает камеру. Американские физики опубликовали статью, в которой утверждают, что превысили предел Гринвальда для плазмы из газообразного дейтерия.
Чтобы добиться результата, физики сочетали уже известные подходы в работе токамаков. В ядре плазмы ученые поддерживали высокую плотность плазмы для большей выходной мощности, а во внешние области впрыскивали газообразный дейтерий, чтобы охладить их и не позволить выйти за пределы магнитного поля. При этом средняя плотность плазмы оказалась на 20 % выше предела Гринвальда, а время удержания — 2,2 сек.
Параметры были достигнуты на экспериментальном токамаке радиусом всего 1,6 м. Физикам еще только предстоит масштабировать методику и проверить, работает ли она в камерах существенно больших размеров.
