Nytt plasmatillstånd kan förbättra fusionsreaktorer

I figuren står rött för instabilitet, medan blått betecknar den overksamma regionen. För att nå tillståndet Super H-mode måste plasmats densitet öka längs den smala blåa kanalen. Illustration: General Atomics

En grupp forskare under ledning av Wayne Solomon vid amerikanska Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) har upptäckt ett nytt plasmatillstånd i tokamakreaktorer, som enligt American Physical Society skulle kunna ge prestandan hos framtida reaktorer ett rejält lyft. Det nyupptäckta plasmatillståndet, som kallas för Super H-mode, resulterar nämligen i ett högre tryck i utkanten av plasmat än vad man tidigare trodde var möjligt, vilket skulle kunna utnyttjas för att öka energiproduktionen.

Efter att Philip Snyder vid General Atomics förutspått att det finns ytterligare plasmatillstånd med högre prestanda än det idag mest högpresterande plasmatillståndet, kallat H-mode, lyckades PPPL-forskarna få tillgång till det tidigare okända plasmatillståndet Super H-mode i tokamakreaktorn DIII-D genom att successivt höja densiteten på ett sätt som fick plasmat att följa den smala väg som leder till det nya tillståndet.

Upptäckten har lett till ett nytt forskningsområde inom plasmafysiken, som skulle kunna vara speciellt lovande för det internationella fusionsexperimentet ITER.

- Det är ett viktigt sätt på vilket vi kan nå fusionsförhållanden effektivt, säger Philip Snyder.