Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США впервые получили визуальное представление о формировании и эволюции спонтанных структур – токовых филаментов – в термоядерной плазме. Для этого применялись мощные рентгеновские лазеры, обеспечивающие возможность съемки процессов с разрешением по времени в 500 фемтосекунд.

В ходе эксперимента плазмой ускорялись горячие электроны, одновременно в нее направлялся поток холодных электронов. На границе их взаимодействия возникали филаментные неустойчивости, которые были зафиксированы в процессе развития. Это дало возможность проверить теоретические расчеты и определить физические процессы, лежащие в основе хаотического поведения плазмы.

Установлено, что подобные колебания способны формировать очень сильные магнитные поля – достигающие 1 000 тесла, что сопоставимо с явлениями, происходящими при взрывах сверхновых звезд и генерации космических лучей.

Благодаря новой методике появилась возможность проводить более точную диагностику плазмы в реакторах, что позволит повысить стабильность и эффективность термоядерного синтеза.