Учёные из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) предложили неожиданный маршрут к термоядерному синтезу — и он может оказаться куда менее энергозатратным, чем все прежние попытки.

Представьте горный хребет: на другой стороне — цель, энергия, питающая Солнце. Десятилетиями учёные пытались перебраться через самую высокую точку, тратя колоссальные ресурсы: сначала сжимали плазму, потом накачивали её теплом. Это как лезть напрямик через пик, не жалея сил.

Теперь физики Луис Дельгадо‑Апарисио, Масаюки Оно и Джонатан Менард предлагают иной путь — обойти вершину. Сначала поднять температуру плазмы, а уже потом увеличивать её плотность. По расчётам, такой порядок действий может резко снизить энергию, необходимую для «зажигания» реакции.

В основе нового подхода — более полная модель поведения плазмы. К классическому критерию Лоусона, который десятилетиями служил главным ориентиром, исследователи добавили четыре критически важных фактора: накопление гелия (так называемой гелиевой пыли), примеси из стенок реактора, синхротронное излучение и утечки тепла. Вместе они заметно меняют картину: то, что раньше казалось рабочей конструкцией, с учётом этих эффектов может не сработать.

Есть и ещё одна неожиданность: те самые потери энергии, которые всегда считались врагом зажигания, могут стать союзником стабильности. Они способны сдерживать «разгон» реакции и помогать плазме удерживаться в устойчивом режиме — без постоянного внешнего нагрева.

Не обошлось и без подводных камней. Даже крошечные количества вольфрама, попадающего в плазму со стенок реактора, способны вдвое увеличить давление, необходимое для запуска синтеза. Это значит, что в термоядерной энергетике буквально каждая деталь имеет значение.