Forskare från General Atomics och det amerikanska energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory har upptäckt ett fenomen som hjälper dem att förbättra fusionsplasman, vilket skulle kunna påskynda utvecklingen av fusionsenergi.
Det de amerikanska forskarna kommit fram till är att de genom att injicera små korn av litium i ett plasma som genomgår en speciell sorts turbulens under rätt förhållanden kan höja plasmats tryck och temperatur dramatiskt. Eftersom ett plasma med högt tryck och hög temperatur är avgörande för fusionsprocessen kan upptäckten få stor betydelse för fusionsforskningen.
- Dessa resultat kan vara ett steg mot att nå vårt yttersta mål att skapa steady-state-fusion, som inte bara skulle vara i millisekunder utan på obestämd tid, säger Tom Osborne vid General Atomics.
När de omkring 0,045 millimeter stora litiumkornen injicerades i tokamakreaktorn DIII-D medan plasmat i den experimentella fusionsreaktorn var relativt lugnt förblev plasmat i stort sett oförändrat. Om litiumkornen injicerades i samband med att plasmat genomgick en viss typ av turbulens fördubblades emellertid trycket i utkanten av plasmat och den tid som plasmat förblev vid högt tryck mer än tiodubblades.
Eftersom förhållandena i plasmats utkant har stor betydelse för plasmats superheta kärna, där fusionsreaktionerna sker, leder ett ökat tryck i utkanten till att trycket ökar i hela plasmat och att förhållandena blir mer gynnsamma för fusion.
Fysikerna har länge känt till att ett fusionsplasmas egenskaper kan förbättras genom att tillsätta litium, men de nya resultaten förvånade forskarna eftersom den lilla mängden litium höjde plasmats tryck och temperatur mer än de förväntat sig.
Ytterligare experiment kommer att testa om litiumets växelverkan med turbulensen i plasmat ligger bakom den oväntat starka effekten.
