Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (США) впервые визуализировали, как внутри термоядерной плазмы возникают и развиваются хаотичные структуры — токовые филаменты. Для этого использовали мощнейшие рентгеновские лазеры, способные снимать процессы с временным разрешением 500 фемтосекунд.

Источник: Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory

В эксперименте горячие электроны ускорялись в плазме, а навстречу им двигался поток холодных электронов. На границе встреч образовывались филаментные нестабильности, которые удалось зафиксировать в динамике. Это позволило проверить теоретические модели и выявить физические механизмы возникновения хаоса в плазме.

Оказалось, что такие нестабильности могут создавать гигантские магнитные поля — до 1 000 тесла, что сравнимо с процессами в сверхновых и космических лучах.

Новая методика открывает путь к более точной диагностике плазмы в реакторах и поможет сделать термоядерный синтез более стабильным и эффективным.