Los físicos de RUDN han determinado las condiciones óptimas de retención de coágulos de plasma de alta energía en una trampa magnética de tipo corcho

El plasma es un Cuarto estado agregado, no similar en propiedades físicas a los demás.  La investigación de Estados y fenómenos de plasma es una de las áreas más populares de la física moderna. Una posible aplicación del plasma en el futuro es la fusión termonuclear controlada. Para realizar la síntesis de núcleos, es necesario crear condiciones en las que el plasma de alta temperatura de cierta densidad se mantenga en un volumen limitado durante el tiempo necesario para llevar a cabo un número suficiente de reacciones. La retención de una sustancia a una temperatura de varios millones de grados requiere la aplicación de métodos originales para organizar la región limitada del espacio en el que se localiza dicho plasma. El uso de materiales convencionales es poco prometedor debido a la baja temperatura y resistencia a la radiación. Para mantener la materia en este estado, se utilizan sistemas magnéticos: trampas magnéticas con una topología específica del campo magnético que limita el área de movimiento de las partículas cargadas.  El más prometedor hasta la fecha desde el punto de vista de TCB es la familia de configuraciones magnéticas toroidales cerradas. La base del proyecto internacional en construcción del ITER es el concepto de científicos soviéticos: Tokamak.  La configuración más simple para el plasma de laboratorio es una trampa lineal con dos regiones de ganancia de campo magnético: "Espejos magnéticos" (porobotron).    En el laboratorio de física de plasma IFIT, se está investigando un método original para generar coágulos de plasma con un componente electrónico energético de escala 0.5 MeV bajo las condiciones de interacción de girocresonancia propuestas e implementadas anteriormente.

"Anteriormente describimos la obtención de plasma en condiciones de interacción de resonancia automática de partículas cargadas con ondas electromagnéticas: resonancia automática de ciclotrones . Este enfoque implementado en condiciones de proboctrón conduce a la formación de coágulos de plasma de larga vida. Esta es una nube de electrones llena de iones, con una energía promedio del orden de varios cientos de KeV, que está sostenida por un campo magnetostático externo", — candidato de Ciencias físicas y matemáticas Viktor Andreev, director adjunto de investigación del Instituto de investigación física y tecnología de RUDN.

 La instalación experimental del desarrollo original es un sistema axisimétrico en el que el resonador de Microondas se coloca en un campo magnetostático de configuración de tapón y un campo magnético pulsado que garantiza el mantenimiento del modo de operación de resonancia automática. El banco experimental está equipado con varios sistemas de diagnóstico que proporcionan el estudio de los procesos que tienen lugar en las condiciones para mantener el modo de resonancia automática de la generación de dicho plasma. Los estudios experimentales estudian las pérdidas de radiación de dicho plasma en varias bandas espectrales: espectrómetros ópticos, de radiofrecuencia y de rayos X.

Los físicos de RUDN lograron establecer el tiempo óptimo entre los pulsos de Microondas y el cambio en el campo magnético, lo que garantiza la máxima eficiencia de la trampa (200 µs). Se determina el volumen que ocupa el coágulo de plasma, así como la cantidad de electrones cargados en los coágulos generados: alrededor de 50 mil millones de partículas con una energía del orden de 350 KeV en aproximadamente 80 centímetros cúbicos.

"Los resultados obtenidos y los patrones observados de generación y retención de coágulos de plasma con componente electrónico caliente en el modo de resonancia automática permiten avanzar a estudios experimentales y numéricos más detallados de los principales procesos de plasma, en los que se prestará especial atención al aumento de la densidad de los coágulos de plasma y su acumulación".

Los resultados se publican en la revista Physics of plasma