來自烏克蘭、德國和日本的等離子體物理學家合作正在激發聚變動力。儘管由於俄烏戰爭而被迫撤離哈爾科夫物理技術研究所，但主要作者Yurii Victorovich Kovtun與京都大學合作，利用微波創造出穩定的等離子體。

Heliotron J裝置的結構。資料來源：京都大學/Heliotron J小組

質體必須保持在正確的密度、溫度和時間，才能發生核聚變。包括馬克斯-普朗克等離子體物理研究所在內的研究團隊已經確定了等離子體生產的三個關鍵步驟，並利用Heliotron J設備研究核聚變等離子體放電。他們發現，在不對準磁場的情況下施加2.45GHz微波會產生密集的等離子體，這有可能簡化未來的聚變研究。

主要作者Yurii Victorovich Kovtun，儘管在目前的俄烏戰爭中被迫撤離哈爾科夫物理技術研究所，但仍繼續與京都大學合作，利用微波創造穩定的等離子體。

讓等離子體恰到好處是利用核聚變所承諾的大量能量的障礙之一。等離子體–離子和電子的湯–必須保持適當的密度、溫度和時間，使原子核融合在一起，以達到預期的能量釋放。一種配方涉及使用大型的、帶有強大磁鐵的甜甜圈形狀的裝置，這些磁鐵包含等離子體，同時仔細排列的微波發生器加熱原子混合物。

物理學聚變能量波的概念

聚變能源是一個迷人的、有前途的研究領域，它試圖利用為太陽提供動力的相同過程來生產清潔、豐富和幾乎無限的能源。

現在，京都大學先進能源研究所與哈爾科夫研究所和馬克斯-普朗克等離子體物理研究所合作，利用低頻率的微波功率，創造出具有聚變適宜密度的等離子體。

研究小組已經確定了等離子體生產的三個重要步驟：閃電般的氣體分解、初步等離子體生產和穩態等離子體。這項研究正在使用Heliotron J進行，這是位於京都大學南部宇治校區的先進能源研究所的實驗性聚變等離子體設備的最新迭代。

小組負責人長崎和信解釋說：”最初，我們沒有想到在Heliotron J中會出現這些現象，但驚訝地發現等離子體的形成沒有迴旋共振。”

在幾十年的經驗基礎上，長崎的團隊正在探索Heliotron J中的聚變等離子體放電現象。

該小組將2.45GHz的微波功率的強烈爆發注入進料氣體。家庭中的微波爐在這個相同的頻率下工作，但Heliotron J的功率大約是10倍，而且集中在幾個氣體原子上。

“出乎意料的是，我們發現在沒有對準Heliotron J的磁場的情況下爆破微波會產生一種放電，將電子從其原子上撕下來，並產生一種特別密集的等離子體，”長崎驚嘆道。

“我們非常感謝我們的同事能夠繼續支持這項研究，關於這種利用微波放電產生等離子體的方法的發現可能會簡化未來的聚變研究。”