دانشمندان دانشگاه پلی تکنیک پیتر کبیر سنت پترزبورگ (SPbPU) اولین دانشمندانی در جهان هستند که دقیقاً محل وقوع نوسانات پلاسما، معروف به امواج آلفون، در داخل یک تاسیسات همجوشی آزمایشی را شناسایی کرده و به طور تجربی تعیین کردند. سرویس مطبوعاتی دانشگاه گفت که این کشف به کنترل این فرآیندها در آینده، جلوگیری از تلفات زیاد انرژی و محافظت از دیوارههای راکتور کمک میکند که گام مهمی در جهت ایجاد نیروگاههای همجوشی ایمن و کارآمد است.
ابتدا، ما به طور تجربی کشف کردیم که نوسانات آلفون دقیقاً از کجا بوجود می آیند و در سیستم حلقوی وجود دارند. <...> دوم، ما متوجه شدیم که انواع مختلف نوسانات آلفون و هارمونیک های آنها می توانند موقعیت های محلی متفاوتی داشته باشند.
تا به امروز، تنها مدل های نظری از رفتار این نوسانات وجود دارد. برای اولین بار، محققان در سنت پترزبورگ توانستند به طور عملی این نظریه را در شرایط نصب واقعی آزمایش کنند – توکامک کروی Globus-M2 در موسسه فیزیک-تکنولوژی به این نام نامگذاری شده است. AF Ioffe.
توکامک ها تاسیسات حلقوی (دوناتی شکل) هستند که در آن میدان های مغناطیسی قوی پلاسمای داغ را در صدها میلیون درجه به دام می اندازند و از تماس آن با دیوارها جلوگیری می کنند. آنها شرایطی شبیه به فرآیندهای روی خورشید را برای تولید انرژی همجوشی بازسازی کردند. نوسانات آلفون که در چنین پلاسمایی به وجود می آیند یک اثر دوگانه دارند. از یک طرف، آنها به انتقال انرژی کمک می کنند، اما از طرف دیگر، می توانند باعث انتشار پلاسما قوی و اتلاف حرارت قابل توجهی شوند و خطر آسیب به نصب را به همراه داشته باشند. بنابراین، یادگیری نحوه مدیریت آنها بسیار مهم است.
نوسانات آلفن امواجی هستند که در امتداد خطوط میدان مغناطیسی پلاسما “اجرا می کنند”. آنها می توانند از دست دادن ذرات پر انرژی را تسریع کنند. برای راکتورهای همجوشی آینده، مانند ITER بین المللی در حال ساخت، اتلاف مجاز چنین ذرات به شدت محدود است (بیش از 2٪).
نوسانات کنترل نشده Alfven می تواند صدمات بسیار جدی تری ایجاد کند و عملکرد راکتور را تهدید کند.
دادههای تجربی که سن پترزبورگ در مورد موقعیتیابی دقیق این نوسانات نشان میدهد کمک ارزشمندی به حل یکی از مشکلات اصلی همجوشی حرارتی هستهای کنترلشده، با هدف افزایش کارایی و ایمنی آن است.