Forskare vid General Atomics och det amerikanska energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory har gjort ett genombrott när det gäller att förstå hur man kan överkomma ett av hindren för fusionsreaktorer. Forskarnas experiment utfördes med hjälp av General Atomics tokamakreaktor DIII-D i San Diego och deras resultat representerar ett viktigt steg i att förutsäga hur värmeutbrott kan kontrolleras i framtida fusionsanläggningar, som det internationella fusionsexperimentet ITER.
Forskningen bygger vidare på tidigare forskning på DIII-D som visar att de intensiva värmeutbrott som även kallas för ELM-utbrott kan kuvas med hjälp av små magnetfält, som genom att få fusionsplasmat att avge värme på ett jämnt sätt förhindrar utbrott. Forskarna har emellertid hittills inte förstått hur dessa magnetfält fungerar.
- Hur plasmat förvrängs för att kuva dessa värmeutbrott omgavs av många mysterier, säger Carlos Paz-Soldan vid General Atomics.
Dels visar den nya forskningen att fusionsplasmat kan reagera på de små magnetfälten på olika sätt och dels identifierar den de förändringar i plasmat som leder till att ELM-utbrotten förhindras. Forskarna hittade tydliga bevis för att plasmat deformerades på precis det sätt som krävdes för att värmen skulle läcka ut sakta.
Resultaten visar på nya möjligheter att ställa in magnetfälten för att göra det lättare att kontrollera ELM-utbrott.
- Identifieringen av de fysiska processer som leder till att ELM-utbrott kuvas när ett litet tredimensionellt magnetfält tillämpas på det till sin natur tvådimensionella tokamakfältet ger nytt förtroende för att en sådan teknik ska kunna optimeras för att eliminera ELM-utbrott i ITER och framtida fusionsanläggningar, säger Mickey Wade, som är programchef för DIII-D.
