Kiểm soát từ trường của Mỹ để bảo vệ lò phản ứng nhiệt hạch khỏi sự bắn phá của electron

Một sáng kiến nghiên cứu mới tại Cơ sở Hợp nhất Quốc gia DIII-D nhằm giải quyết một thách thức lớn trong năng lượng hợp nhất thương mại: quản lý các electron chạy trốn năng lượng cao được tạo ra trong quá trình gián đoạn plasma trong các lò phản ứng tokamak. Những electron này có thể tăng tốc gần bằng tốc độ ánh sáng và gây thiệt hại nghiêm trọng cho các bức tường bên trong của lò phản ứng, có thể dẫn đến chi phí sửa chữa cao và thời gian ngừng hoạt động. Được hỗ trợ bởi học bổng Nghiên cứu Sinh viên Sau đại học của Văn phòng Khoa học Bộ Năng lượng, sinh viên tiến sĩ Jessica Eskew của Đại học Auburn đang dẫn đầu nỗ lực phát triển một chiến lược kiểm soát từ tính mới sử dụng các cấu trúc từ trường của plasma — cụ thể là các đảo từ — để “rò rỉ” an toàn các electron năng lượng cao này theo cách có kiểm soát, thay vì để chúng đột ngột va chạm vào các bức tường của lò phản ứng. Nghiên cứu tập trung vào việc điều khiển động lực học của các đảo từ, là các cấu trúc dạng ống được tạo ra khi các đường lực từ bị rách và tái kết nối. Trước đây, các đảo này thường được coi là có hại cho việc giữ plasma, nhưng hiện nay chúng đang được khám phá như những lối thoát tiềm năng cho các electron chạy trốn. Bằng cách kiểm soát cách các đảo này phân tách và tổ chức lại, các nhà khoa học hy vọng đạt được một quá trình giải phóng dần dần và có kiểm soát.