Amerikanska forskare har i en serie experiment tämjt skadliga plasmainstabiliteter på ett sätt som skulle kunna leda till effektiv och stabil drift av det internationella fusionsexperimentet ITER.
Innan forskarna kan återskapa den fusionsprocess som driver solen för att producera i stort sett obegränsad energi på jorden måste de först lära sig att kontrollera det heta plasma som krävs för fusionsreaktioner.
I en serie experiment med fusionsreaktorn DIII-D vid National Fusion Facility i USA har en grupp forskare under ledning av Raffi Nazikian från det amerikanska energidepartementets Princeton Plasma Physics Laboratory och Craig Petty från det amerikanska företaget General Atomics siktat in sig på att tämja de så kallade ELM-instabiliteteter som utvecklas i utkanten av fusionsplasman och som kan orsaka periodiska värmeutbrott som kan skada de komponenter i en tokamakreaktor som är vända mot plasmat.
För att förhindra stora ELM-instabiliteter från att inträffa skapar forskarna små magnetiska krusningar som förvränger den jämna ringformen hos fusionsplasmat i en tokamakreaktor. I de senaste experimenten upptäckte forskarna att de genom att öka plasmats tryck kunde göra det mer mottagligt för dessa krusningar och därigenom kontrollera ELM-instabiliteterna bättre.
Samtidigt förstärker det högre trycket den självgenererade ström som uppstår i tokamakplasman, vilket gör processen för att hålla kvar plasmat i ett stabilt tillstånd mer effektiv.
När forskarna projicerade resultaten från DIII-D på ITER fann de att det högre plasmatrycket och den starkare självgenererade strömmen i plasmat skulle kunna göra det möjligt att skapa och upprätthålla ett stabilt plasma som genererar mellan fyra och fem gånger så mycket energi som förbrukas.
