Vi vet alla att mikrovågor är bra för att laga popcorn, men forskare har nyligen visat att de också kan förhindra farliga vågor i plasma och hjälpa till att producera rena, nästan obegränsad energi med fusion. Fusion sker när snabbt rörliga atompartiklar smäller in i varandra och håller ihop. Partiklarna måste vara så heta att atomer bryts ner, lämnar en gas av laddade partiklar som kallas plasma. Energin som avges när plasmapartiklar smälter kan utnyttjas för att producera el.

För att utnyttja fusionsenergi, de snabba partiklarna kan begränsas av ett starkt magnetfält, som leder partiklarna längs en sluten bana. Om partiklarna slås av från deras stängda väg, de gör fusionen mindre effektiv och kan till och med skada fusionsenheten. Forskare, därför, letar efter sätt att förhindra att de energiska partiklarna faller ur kurs.

Ett sätt en partikel kan sparkas ut ur fusionsenheten är genom att interagera med vågor. Precis som en båt i en sjö kan störas av vågor som passerar, en partikel i en plasma kan få en boost av energi från vågor som rör sig längs magnetfältet som används för att begränsa plasma. I arbetet här, vågorna kallas Alfvén -vågor uppkallade efter nobelprisvinnaren Hannes Alfvén som upptäckte dem. Sådana vågor är problematiska för framtida tokamakfusionsreaktorer eftersom de gör det mer utmanande att hålla plasma varmt och genomgå fusion.

"Att styra dessa vågor hjälper oss att hålla fast vid de snabba partiklarna som värmer fusionsplasma, "sade doktor Michael Van Zeeland från General Atomics, som ledde forskningen. Det internationella teamet som utförde denna forskning bestod av mer än 30 forskare från hela världen som arbetade tillsammans för att utveckla ett tillvägagångssätt för att hålla vågorna i schack.

Forskningen, som genomfördes vid DIII-D National Fusion Facility i San Diego, Kalifornien, och ASDEX-uppgraderingsanläggningen i Tyskland, kommer att presenteras vid American Physical Society Division of Plasma Physics -mötet i Portland, Oregon. Forskarna använde en specifik typ av mikrovågor, elektroncyklotronvågor, som de exakt riktade nära platsen för vågorna på magnetfältet. Mikrovågorna visade sig modifiera vågaktiviteten avsevärt-i vissa fall helt avlägsna dem.

Denna forskning gav insikt i just dessa mikrovågor och hur de interagerar med vågor på magnetfälten. Forskarna tror att resultaten kan leda till utveckling av metoder för att kontrollera eller minska förekomsten av vågor på magnetfälten och kan hjälpa till att kartlägga en väg till effektivare fusionsenergi.