We weten allemaal dat magnetrons goed zijn voor het koken van popcorn, maar wetenschappers hebben onlangs aangetoond dat ze ook gevaarlijke golven in plasma's kunnen voorkomen en kunnen helpen bij het produceren van schone, bijna onbeperkte energie met fusie. Fusie vindt plaats wanneer snel bewegende atoomdeeltjes tegen elkaar botsen en aan elkaar plakken. De deeltjes moeten zo heet zijn dat atomen afbreken, een gas van geladen deeltjes achterlatend dat een plasma wordt genoemd. De energie die vrijkomt wanneer plasmadeeltjes samensmelten, kan worden benut om elektriciteit te maken.

Om fusie-energie te benutten, de snelle deeltjes kunnen worden opgesloten door een sterk magnetisch veld, die de deeltjes langs een gesloten pad leidt. Als de deeltjes van hun gesloten pad worden geslagen, ze maken fusie minder efficiënt en kunnen zelfs het fusieapparaat beschadigen. wetenschappers, daarom, zoeken naar manieren om te voorkomen dat de energetische deeltjes uit koers raken.

Een manier waarop een deeltje uit het fusie-apparaat kan worden geschopt, is door interactie met golven. Net zoals een boot in een meer kan worden verdrongen door voorbijgaande golven, een deeltje in een plasma kan een boost van energie krijgen van golven die bewegen langs het magnetische veld dat wordt gebruikt om het plasma op te sluiten. In het werk hier, de golven heten Alfvén-golven, genoemd naar de Nobelprijswinnaar Hannes Alfvén die ze ontdekte. Dergelijke golven zijn problematisch voor toekomstige tokamak-fusiereactoren omdat ze het een grotere uitdaging maken om het plasma warm te houden en fusie te ondergaan.

"Door deze golven te beheersen, kunnen we de snelle deeltjes vasthouden die fusieplasma's verwarmen, " zei Dr. Michael Van Zeeland van General Atomics, die het onderzoek leidde. Het internationale team dat dit onderzoek uitvoerde, bestond uit meer dan 30 wetenschappers van over de hele wereld die samenwerkten om een ​​aanpak te ontwikkelen om de golven onder controle te houden.

Het onderzoek, die werd uitgevoerd in de DIII-D National Fusion Facility in San Diego, Californië, en de ASDEX-Upgrade-faciliteit in Duitsland, zal worden gepresenteerd op de bijeenkomst van de American Physical Society Division of Plasma Physics in Portland, Oregon. De wetenschappers gebruikten een specifiek soort microgolven, elektronen cyclotron golven, die ze precies in de buurt van de locatie van de golven op het magnetische veld richtten. De microgolven bleken de golfactiviteit aanzienlijk te wijzigen - in sommige gevallen volledig te verwijderen.

Dit onderzoek leverde inzicht op in deze specifieke microgolven en hoe ze interageren met golven op de magnetische velden. De onderzoekers zijn van mening dat de resultaten kunnen leiden tot de ontwikkeling van benaderingen om de aanwezigheid van golven op de magnetische velden te beheersen of te verminderen en kunnen helpen bij het in kaart brengen van een pad naar efficiëntere fusie-energie.