Maksimal ydeevne:nye stjerneeksperimenter viser lovende resultater

Forestil dig at bygge en maskine så avanceret og præcis, at du har brug for en supercomputer til at hjælpe med at designe den. Det er præcis, hvad videnskabsmænd og ingeniører i Tyskland gjorde, da de byggede Wendelstein 7-X-eksperimentet. Enheden, finansieret af de tyske forbunds- og delstatsregeringer og EU, er en type fusionsenhed kaldet en stellarator. Det nye forsøgs mål er at indeholde en overophedet gas, kaldet plasma, i et donut-formet kar ved hjælp af magneter, der snoer sig rundt om donuten.

Holdet afsluttede konstruktionen af ​​Wendelstein 7-X, verdens mest avancerede superledende stellarator, i 2015 og, siden da, videnskabsmænd har haft travlt med at studere dens ydeevne (figur 1).

"Fordelen ved stellaratorer i forhold til andre typer fusionsmaskiner er, at de producerede plasmaer er ekstremt stabile og meget høje tætheder er mulige", sagde Dr. Novimir Pablant, en amerikansk fysiker fra Princeton Plasma Physics Laboratory, som arbejder sammen med et multinationalt team af videnskabsmænd og ingeniører fra Europa, Australien, Japan, og USA (det amerikanske samarbejde er finansieret af Department of Energy).

Ved hjælp af et værktøj kaldet et røntgenspektrometer, Pablant studerede lyset afgivet af plasmaet for at besvare et vigtigt spørgsmål:Virkede designet af Wendelstein 7-X's snoede magnetfelt? Hans resultater viser, at Ja, plasmatemperaturerne og de elektriske felter er allerede inden for det område, der kræves for maksimal ydeevne (figur 2). Han vil præsentere sit arbejde på American Physical Society Division of Plasma Physics konference i Portland, Malm.

Hvis forskerne, der arbejder på Wendelstein 7-X, har succes med at optimere maskinens ydeevne, plasmaet i donuten bliver endnu varmere end solen. Atomer, der udgør plasmaet, vil smelte sammen, giver sig sikker, ren energi, der skal bruges til strøm. Denne præstation er en stor milepæl, da den viser, at det er muligt at opnå temperaturer på mere end 10 millioner grader i højdensitetsplasmaer ved kun at bruge mikrobølger til at opvarme elektronerne i plasmaet. Denne præstation tager os et skridt tættere på at gøre fusionskraft til en realitet.