Tokamakreaktorn DIII-D vid General Atomics i San Diego i USA användes nyligen för att provskjuta en pelletinjektor som kan avfyra 60 stycken nedfrusna deuteriumpelletar i sekunden. Resultatet visar att de 1,3 millimeter stora pelletarna kan utlösa små instabiliteter (kallade ELMs) i utkanten av fusionsplasmat och på så vis förhindra att de växer sig större och riskerar att skada fusionskammarens ytskikt.
– Våra senaste experiment indikerar att den pelletinjektionsteknik som nyligen testats kan tillämpas på repetitionshastigheter som närmar sig de som krävs för ITER och utan skadliga effekter, säger den amerikanske plasmafysikern Larry Baylor vid Oak Ridge National Laboratory, som ledde forskningsgruppen med deltagare från ITER, Lawrence Livermore National Laboratory, Oak Ridge National Laboratory och University of California San Diego.
Baylor förklarar att instabiliteterna i utkanten av ett fusionsplasma påminner om de soleruptioner som gör att het plasma ibland kastas ut i rymden från solens yta. Förutom att de kan skada metallen som omger plasmat kan instabiliteter av det här slaget även leda till att metallföroreningar letar sig in i själva plasmat och sänker dess energi.
Demonstrationen med tokamaken DIII-D visar att instabiliteterna i plasmats utkant blir mindre intensiva ju oftare de inträffar och att det genom att avfyra pelletar med tillräckligt hög frekvens mot plasmats utkant går att framkalla fler och svagare instabiliteter istället för färre och kraftigare.
– Det är verkligen en kulspruta. Och vi hade igång tre av dem samtidigt, som var och en avfyrades 20 gånger per sekund. Vi avfyrade dem samtidigt och alternerade mellan dem. Vi fick i slutändan 60 pelletar i sekunden som gick in i plasmat och de stimulerade mycket mindre ELMs än vad som skulle ha skett naturligt, säger Baylor.
En av de stora utmaningarna med att anpassa tekniken till ITER ligger i att det för ITER kommer att krävas ungefär tio gånger så stora pelletar.
