Sulod sa Large Helical Device (LHD) stellarator sa Japan, nga gihimo aron sulayan ang plasma fusion confinement. Tinubdan: Justin Ruckman
Bag-ong mga panabut sa pagsabut sa kagubot sa fusion plasmas.
Aron makab-ot ang fusion sa usa ka planta sa kuryente, kinahanglan nga lig-on nga i-confine ang plasma nga labaw sa 100 milyon nga degree Celsius sa usa ka magnetic field ug ipadayon kini sa dugay nga panahon.
Usa ka grupo sa panukiduki nga gipangulohan ni Assistant Professor Naoki Kenmochi, Propesor Katsumi Ida, ug Associate Professor Tokihiko Tokuzawa sa National Institute for Fusion Science (NIFS), National Institutes of Natural Sciences (NINS), Japan, gamit ang mga instrumento sa pagsukod nga naugmad nga independente ug uban ang kooperasyon. ni Propesor Daniel J. den Hartog sa Unibersidad sa Wisconsin, USA, nakadiskobre sa unang higayon sa kalibotan nga ang kaguliyang molihok nga mas paspas kay sa kainit kon ang kainit mogawas sa mga plasma sa Large Helical Device (LHD). Usa ka kinaiya niini nga kagubot nagpaposible sa pagtagna sa mga pagbag-o sa temperatura sa plasma, ug gilauman nga ang pag-obserbar sa kaguliyang magdala ngadto sa pagpalambo sa usa ka pamaagi alang sa real-time nga pagkontrol sa temperatura sa plasma sa umaabot.
Sa taas nga temperatura nga plasma nga natanggong sa magnetic field, ang "turbulence," nga usa ka agos nga adunay mga vortex nga lainlain ang gidak-on, namugna. Kini nga turbulence nagpahinabo sa plasma nga madisturbo, ug ang kainit gikan sa nakakulong nga plasma moagos pagawas, nga moresulta sa pag-us-os sa temperatura sa plasma. Aron masulbad kini nga problema, gikinahanglan nga masabtan ang mga kinaiya sa kainit ug kaguliyang sa plasma. Bisan pa, ang kagubot sa mga plasma komplikado kaayo nga wala pa naton makab-ot ang hingpit nga pagsabut niini. Sa partikular, kung giunsa ang namugna nga turbulence nga naglihok sa plasma dili kaayo masabtan, tungod kay kini nanginahanglan mga instrumento nga makasukod sa oras nga ebolusyon sa minuto nga kagubot nga adunay taas nga pagkasensitibo ug labi ka taas nga resolusyon sa spatiotemporal.
Ang usa ka "babag" mahimong maporma sa plasma, nga naglihok aron babagan ang pagdala sa kainit gikan sa sentro sa gawas. Ang babag naghimo sa usa ka kusog nga gradient sa presyur sa plasma ug nagpatunghag kaguliyang. Ang Assistant Propesor Kenmochi ug ang iyang grupo sa panukiduki nakamugna ug usa ka paagi aron mabungkag kini nga babag pinaagi sa pagmugna og magnetic field structure. Kini nga pamaagi nagtugot kanato sa pag-focus sa kainit ug kaguliyang nga kusog nga nagaagay samtang ang mga babag mabungkag, ug sa pagtuon sa ilang relasyon sa detalye. Dayon, gamit ang electromagnetic waves sa lain-laing wavelength, among gisukod ang nag-usab-usab nga temperatura ug init nga pag-agos sa mga electron ug millimeter-sized fine turbulence nga adunay pinakataas nga lebel sa katukma sa kalibotan. Kaniadto, ang kainit ug kaguliyang nahibal-an nga naglihok halos dungan sa gikusgon nga 5,000 ka kilometro kada oras (3,100 ka milya kada oras), mahitungod sa gikusgon sa usa ka ayroplano, apan kini nga eksperimento mitultol sa unang pagkadiskobre sa kalibutan sa kagubot nga nag-una sa kainit sa usa ka gikusgon nga 40,000 ka kilometro kada oras (25,000 ka milya kada oras). Ang katulin sa kini nga kagubot hapit sa usa ka rocket.
Si Assistant Propesor Naoki Kenmochi miingon, "Kini nga panukiduki labi nga nagpauswag sa among pagsabut sa kagubot sa mga plasma sa fusion. Ang bag-ong kinaiya sa kaguliyang, nga kini molihok nga mas paspas kay sa kainit sa usa ka plasma, nagpakita nga mahimo natong matagna ang mga kausaban sa temperatura sa plasma pinaagi sa pag-obserbar sa predictive turbulence. Sa umaabot, pinasukad niini, gilauman namon nga maghimo mga pamaagi aron makontrol ang temperatura sa plasma sa tinuud nga oras. ”
Reference: "Nag-una sa pagpadaghan sa turbulence pulses sa avalanche nga mga panghitabo sa usa ka magnetically confined plasma" ni N. Kenmochi, K. Ida, T. Tokuzawa, R. Yasuhara, H. Funaba, H. Uehara, DJ Den Hartog, I. Yamada, M. Yoshinuma, Y. Takemura ug H. Igami, 16 Mayo 2022, Mga Report sa Siyensiya.
DOI: 10.1038 / s41598-022-10499-z
