Самой большой проблемой ядерного синтеза является достижение необходимых условий для синтеза атомных ядер вообще. Это хорошо работает на солнце. Однако повторить это в небольшом масштабе без почти бесконечного давления в 330 000 земных масс сложно.

В то же время каждая оптимизация или упрощение структуры представляет собой дальнейший шаг на пути к конечному получению большего количества энергии в результате термоядерного синтеза, чем затрачивается на работу системы.

Одним из них является новый дизайн, разработанный исследователями Принстонской лаборатории физики плазмы, Министерства энергетики США, Университета Кюсю и частной компании.

Ведь при строительстве не только отказывается от одного компонента, но и значительно снижается энергия, необходимая для производства плазмы. Если использовать метафору ученых: вместо тостера в будущем для обогрева будет использоваться микроволновая печь.

Двойная экономия

Это означает, что можно обойтись без высокопроизводительного нагревателя внутри токамака, использующего для нагрева омическое сопротивление, как тостер. Это означает, что весь реактор можно построить гораздо компактнее и нужно будет использовать меньше компонентов именно там, где достигаются максимальные температуры.

С другой стороны, микроволновое излучение, которое также можно использовать для отопления дома, излучается снаружи. Согласно статье, также можно добиться значительной экономии электроэнергии.

Вместо прежних 15–25 мегаампер тока для генерации микроволн требуется «всего» 8 мегаампер, чтобы достичь температуры около 100 миллионов градусов.

Теперь необходимо дальнейшее моделирование для определения оптимального угла падения и временных интервалов между импульсами. Наконец, в экстремальных условиях необходимо учитывать и другие факторы. Помимо прочего, столь сильное микроволновое излучение индуцирует в потоке плазмы токи, которые также способствуют нагреву, но также могут вызывать нестабильности.