Іонний резонанс здатен нагріти гелій-3 до умов термоядерного синтезу

Перший в історії успішний запуск високоенергетичних іонів гелію-3 в стелараторі Wendelstein 7-X відкриває нову еру досліджень термоядерного синтезу.

Унікальність цього прориву полягає у використанні методу іонно-циклотронного резонансного нагрівання (англ. ion cyclotron resonance heating, ICRH), що вперше довів свою ефективність у стелараторі такого масштабу. «Це схоже на розгойдування дитини на гойдалці: кожен поштовх повинен бути в резонансі», — пояснюють дослідники. Саме ця технологія дозволила прискорити легші іони гелію-3 до рівня, достатнього для імітації умов, необхідних для підтримання плазми у термоядерних реакторах.

Під час експерименту у плазму, що містила водень і гелій-4, подавалися високочастотні електромагнітні хвилі мегаватного діапазону, налаштовані на специфічну частоту обертання гелію-3 навколо магнітних ліній. У результаті іони гелію-3 ефективно поглинали енергію, демонструючи новий шлях утримання температури, необхідної для безперервного синтезу. «Це перший випадок, коли високоенергетичні іони гелію-3 були отримані в стелараторі», — підкреслили у прес-релізі.

Не менш важливим є міжнародний характер дослідження, що реалізується у співпраці між Королівською військовою академією Бельгії, а також німецькими науковими інститутами IFN-1 та ITE. Це демонструє, що синтез — це не лише технічне досягнення, а й платформа глобального наукового партнерства. Такі ініціативи створюють фундамент для майбутніх термоядерних електростанцій, здатних забезпечити чисту та стабільну енергію.

Значущість цього прориву виходить за межі енергетики — вчені вказують на подібність між умовами в W7-X та процесами на Сонці. «Резонансні процеси, що збуджують частинки гелію-3 у W7-X, можуть пояснити виникнення хмар гелію-3 в атмосфері Сонця», — заявляє дослідницька група. Такий підхід відкриває перспективи у вивченні астрофізичних явищ та структури Всесвіту.