Ученым удалось увеличить производительность стелларатора W7-X и достигнуть при помощи его температур, которые в несколько раз больше, чем в ядре Солнца.
Стеллаторы, впервые сооруженные в 1950-х годах, способны работать в устойчивом режиме с маленьким риском перебоев в работе плазмы, с которыми сталкиваются токамаки — торроидальные термоядерные реакторы. Но их сложность не позволяла хорошо удерживать плазму. Теперь физики решили оптимизировать конструкцию W7-X, которая создала свою первую плазму шесть лет назад. Главная цель модернизации заключалась в том, чтобы сделать на базе стелларатора настоящий экспериментальный термоядерный реактор.
Для модернизации физики применяли диагностический инструмент XICS для изучения процесса «неоклассического транспорта», благодаря которому потери тепла в классических стеллараторах были больше, чем в токамаках. Причиной этого являются частые столкновения, выбивающие нагретые частицы со своих орбит, когда они вращаются вокруг ограничивающих их линий магнитного поля.
Проведенное исследование показало как нужно изменить устройство для понижения неоклассического транспорта. Специалисты реализовали мысленный эксперимент, чтобы проверить роль, которую оптимизация сыграла в производительности стелларатора. Результаты показали, что в неоптимизированном стеллараторе большой неоклассический транспорт сделал бы невозможным образование высоких температур. Однако после модернизации реального устройства у физиков получилось нагреть плазму до рекордных величин.
