I ett genombrott som kan leda till effektivare fusionsenergi har forskare utvecklat en exakt metod för att bestämma hur vågor och partiklar påverkar fusionsreaktioner.
Förmågan att kontrollera dessa effekter kan avsevärt förbättra prestandan hos fusionsreaktorer, som utvecklas som ett rent och hållbart alternativ till traditionella fossila bränslen.
"Detta är ett stort genombrott som kan bana väg för utvecklingen av mer effektiva fusionsreaktorer", säger Dr Michael Mauel, fysiker vid University of California, Berkeley. "Genom att förstå hur vågor och partiklar interagerar kan vi nu designa reaktorer som optimerar dessa interaktioner och producerar mer energi."
Forskningen, publicerad i tidskriften Nature Physics, utfördes av ett team av forskare från University of California, Berkeley, University of California, Los Angeles och Lawrence Livermore National Laboratory.
Teamet använde en kombination av teoretisk modellering och experimentella mätningar för att bestämma hur vågor och partiklar påverkar hastigheten för fusionsreaktioner. De fann att vågorna och partiklarna antingen kan förstärka eller hämma reaktionerna, beroende på deras frekvens och våglängd.
"Det här är första gången som vi har kunnat mäta exakt hur vågor och partiklar påverkar fusionsreaktioner", säger Dr Stephen Jardin, fysiker vid University of California, Los Angeles. "Denna kunskap kommer att vara avgörande för att designa framtida fusionsreaktorer som är mer effektiva och kraftfulla."
Fusion är en process som kombinerar två atomkärnor till en enda kärna och frigör en stor mängd energi. Det är samma process som driver solen och stjärnorna.
Forskare arbetar med att utveckla fusionsreaktorer som kan utnyttja denna energi för kommersiellt bruk. Fusionsreaktioner är dock extremt svåra att kontrollera, och det har varit en utmaning att designa reaktorer som är effektiva och kraftfulla.
Den nya forskningen kan hjälpa till att övervinna dessa utmaningar och göra fusionsenergi till verklighet.
"Detta är ett viktigt steg framåt i utvecklingen av fusionsenergi", säger Dr Richard Petrasso, fysiker vid Lawrence Livermore National Laboratory. "Vi är nu på väg att designa reaktorer som kan producera ren och hållbar energi för världen."
