Основные достижения 2022 года

Для достижения режима улучшенного удержания, который считается предпочтительным для термоядерного реактора, требуется мощный дополнительный нагрев электронной компоненты плазмы с помощью пучков СВЧ волн. В этом режиме наблюдается транспортный барьер на границе плазменного шнура с большим градиентом профиля плотности.

Авторами предсказан эффект низкопорогового параметрического распада СВЧ пучка при прохождении через транспортный барьер. В основе эффекта лежит появление окон прозрачности для продольных волн промежуточного диапазона частот при наличии большого градиента плотности. Эти волны отсутствуют в однородной плазме и могут быть локализованы вдоль направления плазменной неоднородности и магнитного поля из-за его тороидальной гофрировки, а их групповая скорость в полоидальном направлении может обращаться в ноль. Показано, что такие свойства приводят к легкому параметрическому возбуждению этих волн и нелинейному рассеянию СВЧ волн накачки обыкновенной поляризации при дополнительном электронном циклотронном резонансном нагреве (ЭЦРН) плазмы.

В частности, установлено, что обнаруженный порог возбуждения такой абсолютной параметрической неустойчивости будет превышен при ЭЦ нагреве на первой гармонике обыкновенной волны, что будет препятствовать планируемому с помощью ЭЦ нагрева подавлению неоклассической тиринг-неустойчивости на токамаке-реакторе ITER и на токамаке Т 15МД.