Ведущий автор Юрий Викторович Ковтун, несмотря на то, что был вынужден эвакуировать Харьковский физико-технический институт из-за нынешней российско-украинской войны, продолжал работать с Университетом Киото над созданием стабильной плазмы с использованием микроволн.

Правильное получение плазмы - одно из препятствий на пути к получению огромного количества энергии, обещанного ядерным синтезом.

Плазма - смесь ионов и электронов - должна поддерживаться при нужной плотности, температуре и продолжительности, чтобы атомные ядра могли слиться вместе и достичь желаемого выделения энергии.

Один из рецептов предусматривает использование больших устройств в форме пончика с мощными магнитами, которые содержат плазму, в то время как тщательно подобранные микроволновые генераторы нагревают атомную смесь.

Теперь Институт передовой энергетики Киотского университета совместно с Харьковским институтом и Институтом физики плазмы им. Макса Планка совместно создают плазму с плотностью, подходящей для термоядерного синтеза, используя микроволновую энергию низкой частоты.

Исследовательская группа определила три важных этапа получения плазмы: молниеподобный пробой газа, предварительное получение плазмы и стационарная плазма. Исследование проводится с использованием Гелиотрон J, последняя итерация экспериментальных устройств термоядерной плазмы в Институте передовой энергетики, расположенном в кампусе Удзи Киото в южном Киото.

"Изначально мы не ожидали подобных явлений в Гелиотроне J, но были удивлены, обнаружив, что плазма формировалась без циклотронного резонанса", - объясняет руководитель группы Кадзунобу Нагасаки.

Опираясь на многолетний опыт, команда Нагасаки исследует термоядерные плазменные разряды в Гелиотроне J.

Команда ввела в исходный газ интенсивные импульсы микроволновой мощности частотой 2,45 ГГц. Микроволновые печи в домашних условиях работают на той же частоте, но Heliotron J примерно в 10 раз мощнее и концентрируется на нескольких атомах газа.

"Неожиданно мы обнаружили, что воздействие микроволн без выравнивания магнитного поля Гелиотрона J создало разряд, который вырвал электроны из их атомов и произвел особенно плотную плазму", - удивляется Нагасаки.

"Мы чрезвычайно благодарны за то, что наш коллега смог продолжать поддерживать исследование, несмотря на войну в Украине. Наши выводы об этом методе генерации плазмы с использованием микроволнового разряда могут упростить исследования термоядерного синтеза в будущем ".