Во вспышке нестабильности энергия ионов плазмы выросла на 30% за 0,1 мс
Новость опубликована 13.11.2026 ⦁ источник
Изображение создано ИИ
На Большом спиральном устройстве LHD в Японии исследователи напрямую проследили, как во время магнитогидродинамической вспышки меняются движение и энергия ионов. В области вспышки их кинетическая энергия вдоль магнитного поля выросла примерно на 30% менее чем за 0,1 миллисекунды. Затем энергия увеличилась и в ядре плазмы, хотя сильная нестабильность наблюдалась только у края.
Спектроскопия с частотой 10 килогерц позволила увидеть не только среднюю температуру, но и распределение скоростей. После вспышки оно сначала деформировалось, а за 2–3 миллисекунды вновь стало почти симметричным — уже с большим разбросом скоростей. У края прибавка энергии исчезала примерно за 6 миллисекунд, тогда как в ядре сохранялась дольше; особенно заметным эффект был при затухании Ландау, когда волна передаёт энергию частицам.
Авторы разделяют два этапа. Резкий начальный скачок они связывают прежде всего с перестройкой магнитного поля, но последующий нагрев — с передачей энергии от возникших при нестабильности волн к ионам и быстрым переносом этой энергии внутрь. Раньше такие вспышки прежде всего считали источником потерь, который надо подавлять; эксперимент показал, что часть высвобождаемой ими энергии может вернуться плазме в виде тепла.
Это не демонстрация полного самонагрева термоядерного реактора. В опыте нестабильность возбуждали энергичные частицы от внешнего нагрева мощностью 25–30 мегаватт, а не альфа-частицы, рождённые устойчивой реакцией синтеза. NIFS называет результат проверкой одного из процессов будущего самонагрева: он уточняет физику горячей плазмы, но сам по себе не показывает, что реактор способен поддерживать температуру без внешней энергии.
Большое спиральное устройство, Национальный институт термоядерного синтеза Японии, самонагрев плазмы, магнитогидродинамическая нестабильность, затухание Ландау