Внутренняя мишень принимает на себя гораздо больше частиц, чем внешняя, и никто не мог объяснить почему.
Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы объяснили, почему в термоядерных реакторах тепло распределяется неравномерно — проблему, которая оставалась нерешенной десятилетиями. Они выяснили, что ключевую роль играет вращение плазмы внутри реактора. Ее ядро движется со скоростью до 88 км/ч и создает потоки частиц вдоль магнитных линий. Эти потоки направляют заряженные частицы преимущественно к внутренней части дивертора — узла, который отводит лишнюю энергию и тепло.
Ранее компьютерные модели не могли точно воспроизвести такую картину, из-за чего инженеры сталкивались с трудностями при расчете тепловых нагрузок. Это осложняло проектирование систем охлаждения, поскольку было неясно, на какие участки конструкции воздействие самое мощное.
В токамаке плазму удерживает магнитное поле в форме тора, или бублика. Часть частиц неизбежно покидает зону удержания и попадает в дивертор, где сталкивается с металлическими пластинами, охлаждается и частично возвращается обратно. В ходе экспериментов выяснилось, что внутренняя часть дивертора получает больше частиц, чем внешняя, но объяснить это долго не удавалось. Ранее ученые учитывали только так называемые поперечные дрейфы — движение частиц поперек магнитных линий, однако этого оказалось недостаточно.
Источник: hi-tech.mail.ru