Российская наука выводит Z-машину на новый уровень

Z-машина, предназначенная для создания высоких температур и давлений, уже продемонстрировала ряд рекордных показателей.

Среди наиболее привлекательных приложений этой технологии - управляемый термоядерный синтез. Для этого необходимо создавать в небольшом объеме огромную плотность энергии за счет импульса тока в несколько миллионов ампер, при этом не менее важно, чтобы эти импульсы повторялись достаточно часто (раз в 10 секунд) и долго (миллионы импульсов до профилактической остановки реактора).

До сих пор средств для достижения таких показателей у ученых не было, и поэтому гораздо более перспективным представлялось другое направление разработок управляемого термоядерного синтеза - т.н. метод магнитного удержания плазмы.

Ситуация может коренным образом поменяться благодаря совместной разработке российских ученых из Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН в Томске и ученых из лабораторий Sandia.

Александр Ким, используя концепцию академика РАН Б.М.Ковальчука по формированию электрических импульсов тераваттной мощности с помощью плазменных размыкателей тока, разработал новую систему - разрядник для линейных трансформаторов, c помощью которого удалось повысить на 50% эффективность использования энергии электрического разряда. До сих пор показатель эффективности достигал лишь 15%.

Новая система выдает импульсы каждые 10,2 с, и в испытаниях, проведенных в Sandia, было сформировано 11000 импульсов. Система обеспечивает разрядный ток около 1 млн. ампер при напряжении около 100 кВ (действующая в Sandia установка дает ток 0,5 млн. ампер при том же напряжении). Улучшение показателей было достигнуто благодаря снижению индуктивности системы.

Ученые из лабораторий Sandia считают, что новая разработка - самое крупное научное достижение в области импульсной электроники за последние десятилетия. Теоретически можно создать на основе новых импульсных генераторов систему, которая будет обеспечивать разрядный ток 60 млн. ампер. Этого достаточно для начала управляемой термоядерной реакции.

Однако с полной уверенностью о реальном осуществлении такой реакции можно говорить лишь после создания действующей установки, сообщает PhysOrg.