Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)

Доповідь присвячено аналізу сучасного стану і подальшого розвитку в Україні досліджень з керованого термоядерного синтезу та фізики плазми як одного з пріоритетних напрямів фундаментальних і прикладних досліджень наукових установ НАН України відповідного профілю. Наголошено на необхідності забезпече...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Вісник НАН України
Datum:	2025
1. Verfasser:	Колесниченко, Я.І.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainisch
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2025
Schlagworte:	З кафедри Президії НАН України
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208564
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.) / Я.І. Колесниченко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 43-49. — Бібліогр.: 17 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859786040646041600
author	Колесниченко, Я.І.
author_facet	Колесниченко, Я.І.
citation_txt	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.) / Я.І. Колесниченко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 43-49. — Бібліогр.: 17 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Вісник НАН України
description	Доповідь присвячено аналізу сучасного стану і подальшого розвитку в Україні досліджень з керованого термоядерного синтезу та фізики плазми як одного з пріоритетних напрямів фундаментальних і прикладних досліджень наукових установ НАН України відповідного профілю. Наголошено на необхідності забезпечення участі українських учених в європейському консорціумі EUROfusion та важливості розширення міжнародної співпраці. The report is devoted to the analysis of the current state and further development of controlled thermonuclear fusion and plasma physics research in Ukraine as one of the priority areas of fundamental and applied research of scientific institutions of the National Academy of Sciences of Ukraine of the corresponding specialization. The need to ensure the participation of Ukrainian scientists in the European consortium EUROfusion and the importance of expanding international cooperation are emphasized.
first_indexed	2025-12-02T10:36:21Z
format	Article
fulltext	ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 43 doi: https://doi.org/10.15407/visn2025.08.043 СИНЕРГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ І ТЕОРЕТИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ З ФІЗИКИ ПЛАЗМИ НА ШЛЯХУ ДО ТЕРМОЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ За матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 року Доповідь присвячено аналізу сучасного стану і подальшого розвитку в Україні досліджень з керованого термоядерного синтезу та фізики плаз- ми як одного з пріоритетних напрямів фундаментальних і прикладних досліджень наукових установ НАН України відповідного профілю. Наго- лошено на необхідності забезпечення участі українських учених в євро- пейському консорціумі EUROfusion та важливості розширення міжна- родної співпраці. Термоядерні дослідження, їхній стан та перспективи. Ме- тою досліджень з керованого термоядерного синтезу (КТС) є створення термоядерної енергетики, яка є різновидом ядерної енергетики. На відміну від сучасних ядерних реакторів (часто їх називають ще атомними реакторами), джерелом енергії в тер- моядерних реакторах є реакції синтезу (злиття) ядер. Паливом у термоядерних реакторах найближчого майбутнього буде су- міш ізотопів водню — дейтерію і тритію, злиття ядер яких при- водить до утворення лише стабільних, тобто нерадіоактивних, частинок — ядер гелію (α-частинок) з енергією 3,5 МеВ та ней- тронів з енергією 14,1 МеВ. Отже, «попіл» (продукти згоряння) в термоядерних реакторах фактично є екологічно чистим. Ін- шою важливою властивістю термоядерних реакторів є те, що в них принципово виключено неконтрольований розгін ядерної реакції та можливість ядерного вибуху. Термоядерна енергетика має також переваги перед традицій- ними джерелами. Насамперед це відсутність викидів CO2. Важ- ливим аргументом на користь створення термоядерної енерге- тики в Україні є також зменшення залежності нашої економіки від імпорту палива. Крім того, нейтрони, що утворюються в термоядерній реакції, можна використовувати для вироблення палива для атомних реакторів (плутонiю-239 або урану-233). З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИНАН УКРАЇНИ КОЛЕСНИЧЕНКО Ярослав Іванович — доктор фізико-математичних наук, професор, завідувач відділу теорії ядерного синтезу Інституту ядерних досліджень НАН Укр аїни 44 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Зупинимося коротко на сучасному стані робіт, спрямованих на створення термоядер- ної енергетики. У цій доповіді ми обмежимося розглядом термоядерних систем з магнітним утриманням плазми. Що ж стосується систем з інерційним утриманням, зазначимо лише, що в грудні 2022 р. вперше в історії в США, в Наці- ональному комплексі лазерних термоядерних реакцій (National Ignition Facility, NIF) на лабо- раторному пристрої було здійснено так званий breakeven experiment (коли вироблена енергія перевищує витрачену). У сучасних термоядерних магнітних «паст- ках» плазма має форму тора. Залежно від типу та способу створення магнітної конфігурації такі пристрої поділяють на токамаки, стела- ратори та сферичні токамаки (відомі також як сферичні тори, або компактні токамаки). Лідерами в досягненні термоядерних параме- трів є токамаки. Саме на цих пристроях було здійснено перші експерименти з реальним тер- моядерним паливом — дейтерій-тритієвою (D- T) сумішшю: у 1994 р. на TFTR (Toroidal Fusion Test Reactor, США) вдалося досягти потужності термоядерного енерговиділення в імпульсі 10,7 МВт, а в 1997 р. на JET (Joint European T orus, ЄС і Велика Британія) — 16,1 МВт. Було проде- монстровано нагрівання плазми α-час тин- ками — продуктом D-T-реакції ядерного синте- зу. Це важливо, оскільки саме α-частинки з енергією в кілька МеВ мають підтримувати тем- пературу плазми в реакторі. Тобто реальна тер- моядерна потужність уже виділялася, але так званий параметр Q — відношення виділеної енергії до енергії, витраченої на нагрівання плаз- ми, — був близьким до одиниці. Крім того, виді- лення цих потужностей тривало менше секун- ди, а потрібне було набагато довше утримання. Надалі експерименти продовжилися, фа- хівці вдосконалювали пристрої, оптимізували склад суміші дейтерію і тритію, поліпшували параметри. І в грудні 2021 р. на JET було досяг- нуто рекордних результатів — енергія, виро- блена D-T-реакцією за один розряд тривалістю 6 с, становила 59 MДж [1]. Однак для того, щоб говорити про створен- ня термоядерної енергетики, нинішніх успіхів недостатньо. Для використання термоядер- ного реактора в промислових цілях потрібно, щоб, по-перше, енергетичний виграш Q пере- вищував 10, а краще — 15, а по-друге, енергія не повинна бути надто дорогою. Для цього необхідно досягти температури плазми поряд- ку 10—20 кеВ, що відповідає 100—200 млн гра- дусів Цельсія, досить великого часу утримання плазми, а співвідношення тиску плазми і тиску магнітного поля, що утримує плазму, — пара- метр β — повинне перевищувати 5 %. Тому для ефективної роботи реактора дуже важливим є такий параметр, як потрійний добуток густини плазми, температури й часу утримання енергії, який розглядають як мірило близькості плазми до такої, яка має бути в промисловому термо- ядерному реакторі — nTτE > 3·1021 м–3·кeВ·с. На сьогодні токамак JET уже відпрацю- вав свій ресурс. Наразі найбільшим у світі є токамак JT60-SA (Japan Tokamak-60 Super Advanced) — спільний проєкт Японії та ЄС. Наприкінці 2023 р. на ньому було отримано першу плазму. Наразі на завершальній стадії перебуває спорудження міжнародного реак- тора-токамака ITER, в якому об’єм плазми у 10 разів перевищуватиме той, що був у JET. Наступним кроком у розвитку термоядерної енергетики має стати міжнародний проєкт з побудови термоядерної електростанції DEMO (DEMOnstration power plant), яка вироблятиме енергію вже на постійній основі, але терміни його реалізації залежатимуть від успішності результатів, отриманих у проєкті ITER та в ін- ших термоядерних експериментах. Іншим типом установок для магнітного утри- мання плазми є стеларатори. Наразі успішно виконується програма робіт на найбільшому оптимізованому стелараторі Wendelstein 7-X у Німеччині. Зокрема, на ньому досягнуто ре- кордного для стелараторів потрійного добутку густини плазми, температури та часу утриман- ня енергії: nTτE = 3,4·1019 м–3·кeВ·с. На основі стелараторів лінії Wendelstein роз- роблено концептуальний проєкт більш ком- пактного реактора-стеларатора Helias Reactor HSR4/18, у роботі над яким брали участь і вчені Інституту ядерних досліджень НАН України. ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 45 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Зазначимо, що одним із піонерів стеларатор- них досліджень є ННЦ «Харківський фізико- технічний інститут». Торсатрони, які викорис- товують у ХФТІ, зазвичай відносять до стела- раторів, оскільки вони також мають гвинтову магнітну конфігурацію. Слід наголосити, що лише оптимізовані стеларатори мають перспективу стати осно- вою термоядерного реактора-стеларатора. Це пов’язано передусім з тим, що в неоптимізова- них стелараторах не утримуються надтеплові іони, які утворюються при нагріванні плазми інжекцією пучків нейтральних атомів, інжек- цією високочастотних полів з використанням іонного циклотронного резонансу, а також унаслідок реакцій ядерного синтезу. З огляду на важливість вивчення найнові- ших систем, у 2001 р. в Києві вперше було про- ведено Міжнародну конференцію з новітніх концепцій стелараторів. Відтоді з’явилися нові ідеї, і на сьогод ні існує кілька шляхів оптимі- зації стелараторів. Зокрема, розглядають мо- дифікації магнітної конфігурації Wendelstein 7-X для реалізації в реакторі-стелараторі Helias з метою поліпшення утримання α-частинок з енергіями в кілька МеВ. Наразі роботи за цим напрямом ведуться також і в Інституті ядерних досліджень НАН України. Останніми роками посилилася увага до так званих сферичних токамаків. Сферичні тока- маки відрізняються від традиційних тим, що мають дуже мале аспектне відношення тора (тобто відношення радіуса тора до радіуса плазми), яке становить лише ~1,5, що як міні- мум удвічі менше, ніж у звичайних токамаках. Завдяки цьому сферичні токамаки значно мен- ші за розмірами, ніж звичайні, і вартість виро- бленої на них енергії має бути нижчою. Про інтерес до сферичних токамаків свід- чить, зокрема, значна кількість доповідей на останній XVIII Міжнародній конференції з ви- сокоенергетичних частинок у системах з маг- нітним утриманням плазми, яка відбулася в березні 2025 р. в Севільї (Іспанія). Зауважимо, що першу та ювілейну десяту конференції цієї серії було проведено в Києві у 1989 і 2009 р. від- повідно. Результати, отримані на компактному то- камаку ST-40 (Велика Британія), побудовано- му приватною компанією «Tokamak Energy» в 2017 р., дійсно вражають. Цей пристрій із силь- ним магнітним полем (до 3 T) має невеликий розмір: радіус тора становить лише 40 см (для порівняння: у стелараторі Wendelstein 7-X ра- діус тора — 550 см), а радіус плазми — 27 см. У грудні 2022 р. на ST-40 було отримано реактор- ну температуру іонів близько 10 кеВ (100 млн градусів Цельсія), що відповідає вимогам до промислової термоядерної енергетики. Крім того, у Центрі плазмових досліджень і термо- ядерного синтезу Массачусетського техноло- гічного інституту зараз реалізують проєкт зі створення компактного токамака SPARC, на якому вчені планують досягти майже таких самих параметрів плазми, як і на великому реакторі ITER. Цікаво, що SPARC, як і ST-40, фінансують приватні компанії. Досягти таких параметрів на компактних сферичних токама- ках стало можливим завдяки новітнім техноло- гіям, які дозволили значно збільшити магнітне поле [2]. В Україні теоретичні дослідження з фізики плазми в токамаках, стелараторах, компактних токамаках проводять у кількох установах від- повідного профілю, але експериментальні до- слідження — лише в ННЦ ХФТІ. Синергія теорії та експерименту в дослі- дженнях з керованого термоядерного син- тезу. Поступ у дослідженнях з КТС значною мірою є наслідком синергії (спільнодії) екс- перименту й теорії. Нові пристрої створюють після теоретичного обґрунтування та прогноз- них обчислень, а експериментальні результати опрацьовують з використанням теоретичного аналізу та чисельного моделювання. Наведемо кілька прикладів, які підтверджують сказане вище. При цьому обмежимося лише резуль- татами, отриманими завдяки теоретичним дослідженням Інституту ядерних досліджень НАН України та експериментам, проведеним у провідних центрах термоядерних досліджень США, Німеччини та Великої Британії. Розглянемо три явища: 1) альфвенові не- стійкості плазми; 2) просторове каналювання 46 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ ене ргії та імпульсу; 3) іонне циклотронне ви- промінювання. 1. Альфвенові нестійкості плазми. Альфве- нові хвилі — це поперечні хвилі, які поширю- ються вздовж магнітного поля і спостерігають- ся як у лабораторній, так і в космічній плазмі. Ці хвилі названо на честь шведського фізика Ганнеса Альфвена, нобелівського лауреата 1970 р. Термоядерні дослідження виявили принци- пово нові властивості альфвенових хвиль. Крім того, з’ясувалося, що їх збудження може впли- вати на утримання плазми. Альфвенові хвилі можуть збуджуватися високоенергетичними (надтепловими) іонами, що утворюються при нагріванні плазми пучками частинок та ВЧ- полями, а також унаслідок термоядерної реак- ції. Першу теоретичну роботу з передбаченням збудження альфвенових хвиль надтепловими іонами (α-частинками з енергією 3,5 МеВ) було виконано в Києві в 1968 р., задовго до початку термоядерних експеримен тів з вивчення не- стійкостей плазми, що збуджуються високое- нергетичними іонами [3]. І лише в 1991 р. на токамаку TFTR (США) було здійснено експе- римент, у якому спостерігали альфвенову не- стійкість [4]. У цьому експерименті джерелом високоенергетичних іонів були пучки ней- тральних атомів, інжектованих у плазму (NBI, Neutral Beam Injection). Експеримент готували на основі конкретних теоретичних розрахун- ків для TAE-моди (toroidicity-induced Alfven eigenmode) — власних коливань з частотою у щілині альфвенового континууму [5]. Пізніше завдяки плідній співпраці між те- оретичними групами Інституту ядерних до- сліджень НАН України та Інституту фізики плазми Макса Планка (Німеччина) було вияв- лено особливості альфвенових нестійкостей у стелараторах і здійснено інтерпретацію низки експериментів. Зокрема, в експериментах на стелараторі Wendelstein 7-AS виникали альфве- нові нестійкості у широкому частотному діапа- зоні — від 50 до 250 кГц, що не мало пояснення. Це стимулювало розвиток теорії та розроблен- ня числових кодів в Інституті ядерних дослі- джень НАН України. У результаті було відкри- то існування дзеркальних та різних гвинтових мод, а також специфічних стелараторних резо- нансів ч астинка—хвиля, що дозволило іденти- фікувати збуджені коливання [6]. В інших експериментах на стелараторі Wen- del stein 7-AS спостерігали спалахи нестійкості, що приводили до значних спадів температу- ри плазми (до 30 %) [7]. За результатами цих експериментів було теоретично передбачено новий тип коливань плазми (NGAE, non-con- ventional global Alfven eigenmode) і показано, що ці коливання можуть трансформуватися в кінетичну альфвенову хвилю, через що вини- кає аномальна теплопровідність плазми. Таким чином було пояснено експеримент [8]. Наразі альфвенові нестійкості плазми в різ- них формах спостерігають у всіх типах торої- дальних термоядерних пристроїв. 2. Просторове каналювання енергії та ім- пульсу. Явище просторового каналювання (spatial channeling, SC) енергії та імпульсу було відкрито в роботі київських авторів [9] завдяки загадковим експериментам на сферичному торі NSTX (США) [10], в яких триразове (!) збіль- шення потужності нагрівання лише змінювало профіль температури плазми. Це явище по- лягає в передачі енергії та імпульсу власними коливаннями, які збуджуються високоенерге- тичними іонами. Його фізичний сенс є таким: під час нестійкостей високоенергетичні іони передають частину своєї енергії та імпульсу власним коливанням (модам), і ця енергія по- глинається плазмою. Як правило, область емісії хвиль не збігається з областю їх поглинання. У цьому випадку енергія та імпульс високоенер- гетичних іонів передаються з однієї області плазми до іншої. Просторове каналювання від- бувається, навіть якщо ці області збігаються за умови нес таціонарності системи. Отже, про- сторове каналювання доповнює відомі меха- нізми передачі енергії та імпульсу, такі як ди- фузія, теплопровідність та випромінювання. Просторовим каналюванням можна поясни- ти, зокрема, й такі експериментальні спостере- ження: • викривлення (twist) радіальної структури власних коливань, збуджених швидкими іона- ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 47 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ ми, яке спостерігали в токамаку DIII-D, а та- кож у сферичному торі NSTX (США) [11, 12]. Аналізуючи це викривлення, можна зробити висновки щодо потоків енергії впоперек маг- нітного поля; • деградація утримання енергії плазми при посиленні її нагрівання пучками атомів у NSTX [10]; • поліпшення параметрів плазми при замі- ні нагрівання плазми ВЧ-полем на нагрівання α-частинками, що спостерігали в JET [13]. 3. Іонна циклотронна емісія. Явище іонної циклотронної емісії (ion cyclotron emission, ICE) відоме давно, в багатьох експериментах спостерігали надтеплове випромінювання в діапазоні іонних циклотронних частот. Най- більш яскраві результати було отримано на токамаку JET у першому експерименті з до- мішкою тритію, струмені якого інжектували до дейтерієвої плазми (так званий preliminary tritium experiment) [14]. У цьому експерименті частотний спектр випромінювання був пікова- ним на перших семи іонних циклотронних гар- моніках і суцільним за більших частот. Оскіль- ки циклотронні частоти дейтерію і α-частинок (продукти D-T-реакції з енергією 3,5 МеВ) збі- гаються, не було ясності, що саме є тригером випромінювання. Щоб з’ясувати це питання, дейтерієвий струмінь замінили на тритієвий. Тоді інтенсивність ICE зросла пропорційно збільшенню потоку нейтронів. Тому було зро- блено висновок, що саме високоенергетичні α-частинки, а не теплові іони плазми, приво- дили до ICE [14]. Відтоді виконано вже багато експериментальних і теоретичних робіт, у яких вивчали генерацію іонного циклотронного ви- промінювання при нагріванні плазми інжек- цією високоенергетичних частинок чи при утворенні продуктів реакцій ядерного синтезу. Проте явище ІСЕ спостерігають і без дже- рел високоенергетичних іонів. Ясності щодо фізики цього явища поки що немає. Тому не- щодавно на сферичному торі MAST-U (Велика Британія) розпочали експерименти (які зараз ще тривають), спрямовані на з’ясування при- роди ІСE в омічних розрядах [15]. Це спонука- ло дослідників Інституту ядерних досліджень НАН України до теоретичного аналізу можли- вих механізмів збудження іонних циклотрон- них хвиль у максвелівській плазмі. В резуль- таті було встановлено, що дестабілізувальний вплив температурного градієнта як електронів, так і іонів, значно підсилюється, якщо частин- ки, резонансні з циклотронними коливаннями, є помірно надтепловими; отримано також кри- терій виникнення циклотронної нестійкості [16]. На основі параметрів плазми в експери- менті на MAST-U знайдено найбільш імовірну локацію джерела ІСЕ, що узгоджується з експе- риментом [17]. Висновки. Наведені приклади демонстру- ють спільнодію (синергію) теорії та експери- менту в галузі керованого термоядер ного син- тезу, яка є можливою завдяки міжнародній співпраці. Європейські термоядерні центри об’єднано в консорціум EUROfusion, який відповідає за виконання термоядерної програми Євратому в рамковій програмі «Горизонт Європа». НАН України в термоядерній програмі Євратому має статус власника програми з боку України (Program Owner), а ННЦ «Харківський фізико- технічний інститут» — менеджера програми EUROfusion. Інші інститути, зокрема Інститут ядерних досліджень НАН України, мають ста- тус сполученої третьої сторони (в кожній краї- ні менеджмент здійснює одна установа). Однак маємо на сьогодні й певні проблеми. Згідно з правилами EUROfusion, відрядження співробітників установи до центрів розташу- вання термоядерних пристроїв здійснюється коштом установи. Лише згодом установа отри- мує відшкодування витрат на відрядження. В Інституті ядерних досліджень НАН України це положення не виконується через брак фі- нансування, тому співробітники їздять за свій рахунок. Через значні затримки з відшкодуван- ням витрат на поїздки наша участь у програмі EUROfusion відчутно скоротилася. На нашу думку, для виправлення ситуації варто було б створити фонд для фінансування відряджень за програмою EUROfusion. Міжнародна співпраця з американськими, японськими та іншими вченими здійснюється 48 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (8) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ переважно на двосторонній основі. Зокрема, триває виконання двостороннього проєкту «Fast-ion theory for tight aspect-ratio plasmas» за участю Університету Каліфорнії (США) та Ін- ституту ядерних досліджень НАН України на основі партнерської угоди з УНТЦ (за фінансу- вання Департаменту енергетики США). Враховуючи досягнення та компактність сферичних токамаків, доцільно розглянути можливість започаткування проєкту зі спо- рудження такого пристрою в Україні. Звісно, поки триває війна, про будівництво нових сис- тем не йдеться, але після її закінчення варто створити експертну раду для вироблення кон- кретної програми розвитку термоядерних до- сліджень в Україні, в якій необхідно передба- чити спорудження компактного токамаку. Слід також вивчити міжнародний досвід залучення приватного капіталу для фінансування термо- ядерних проєктів, зокрема досвід компаній «Tokamak Energy» (Велика Британія) та «Com- monwealth Fusion Systems» (США). І на завершення слід наголосити, що клю- човою проблемою розвитку термоядерних до- сліджень в Україні залишається підготовка мо- лодих кадрів. Без її вирішення ми не лише не зможемо розвиватися, а й ризикуємо втратити навіть те, що вже напрацьовано. REFERENCES [СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ] 1. Maggi C.F. et al. Overview of T and D-T results in JET with ITER-like wall. Nucl. Fusion. 2024. 64(11): 112012. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ad3e16 2. Kingham D., Gryaznevich M. Th e spherical tokamak path to fusion power: Opportunities and challenges for develop- ment via public–private partnerships. Phys. Plasmas. 2024. 31(4): 042507. https://doi.org/10.1063/5.0170088 3. Belikov V.S., Kolesnichenko Ya.I., Oraevskii V.N. Stability of magnetized plasma with a monoenergetic component. Sov. Phys. — JETP. 1969. 28(6): 1172—1174. [Беликов В.С., Колесниченко Я.И., Ораевский В.Н. Устойчивость магнитоактивной плазмы с моно энер ге ти- ческой компонентой. ЖЭТФ. 1968. Т. 55. С. 2210—2212.] 4. Wong K.L. et al. Excitation of toroidal Alfvén eigenmodes in TFTR. Phys. Rev. Lett. 1991. 66: 1874. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.66.1874 5. Cheng C.Z., Chance M.S. Low‐n shear Alfvén spectra in axisymmetric toroidal plasmas. Phys. Fluids. 1986. 29(11): 3695. https://doi.org/10.1063/1.865801 6. Kolesnichenko Ya., Lutsenko V., Marchenko V., Weller A., Werner A., Wobig H., Yakovenko Yu., Yamazaki K. Fast-ion confi nement and fast-ion-induced eff ects in stellarators. Fusion Science and Technology. 2004. 46(1): 54—62. https://doi.org/10.13182/FST04-A540 7. Weller A. et al. Survey of magnetohydrodynamic instabilities in the advanced stellarator Wendelstein 7-AS. Phys. Plas- mas. 2001. 8(3): 931—956. https://doi.org/10.1063/1.1346633 8. Kolesnichenko Ya., Yakovenko Yu., Weller A., Werner A., Geiger J., Lutsenko V., Zegenhagen S. Novel mechanism of anomalous electron heat conductivity and thermal crashes during Alfvénic activity in the Wendelstein 7-AS stellarator. Phys. Rev. Lett. 2005. 94(8): 165004. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.165004 9. Kolesnichenko Ya.I., Yakovenko Yu.V., Lutsenko V.V. Channeling of the energy and momentum during energetic-ion- driven instabilities in fusion plasmas. Phys. Rev. Lett. 2010. 104(7): 075001. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.075001 10. Stutman D., Delgado-Aparicio L., Gorelenkov N., Finkenthal M., Fredrickson E., Kaye S., Mazzucato E., Tritz K. Cor- relation between electron transport and shear Alfvén activity in the National Spherical Torus Experiment. Phys. Rev. Lett. 2009. 102(11): 115002. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.115002 11. Tobias B.J., Classen I.G.J., Domier C.W., Heidbrink W.W., Luhmann Jr. N.C., Nazikian R., Park H.K., Spong D.A., Van Zeeland M.A. Fast ion induced shearing of 2D Alfvén eigenmodes measured by electron cyclotron emission imaging. Phys. Rev. Lett. 2011. 106(7): 075003. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.075003 12. Heidbrink W.W., Hansen E.C., Austin M.E., Kramer G.J., Van Zeeland M.A. Th e radial phase variation of reversed- shear and toroidicity-induced Alfvén eigenmodes in DIII-D. Nucl. Fusion. 2022. 62(6): 066020. https://doi.org/10.1088/1741-4326/ac5109 13. Weisen H. et al. Th e scientifi c case for a JET D-T experiment. AIP Conf. Proc. 2014. 1612(1): 77—86. https://doi.org/10.1063/1.4894028 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 8 49 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ 14. Cottrell G.A., Bhatnagar V.P., Da Costa O., Dendy R.O., Jacquinot J., McClements K.G., McCune D.C., Nave M.F.F., Smeulders P., Start D.F.H. Ion cyclotron emission measurements during JET deuterium-tritium experiments. Nucl. Fu- sion. 1993. 33: 1365. https://doi.org/10.1088/0029-5515/33/9/I10 15. Crocker N.A. et al. Proc. 29th ITPA meeting on Energetic Particles. Oak Ridge National Laboratory, 2023. 16. Kolesnichenko Ya.I., Lutsenko V.V., Tykhyy A.V. Ion cyclotron emission in Maxwellian plasmas. Phys. Plasmas. 2024. 31(4): 042107. https://doi.org/10.1063/5.0202353 17. Lutsenko V.V., Kolesnichenko Ya.I., Tykhyy A.V., Crocker N.A. ICE driven by suprathermal particles in tokamak Ohm- ic discharges. Proc. 18th Energetic Particles conference. Seville (Spain), March 2025. Yarosl a v I. Kolesnichenko Institute for Nuclear Research of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine SYNERGY OF EXPERIMENTAL AND THEORETICAL RESEARCH IN PLASMA PHYSICS ON THE WAY TO FUSION ENERGY Accordi ng to the materials of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 28, 2025 Th e report is devoted to the analysis of the current state and further development of controlled thermonuclear fusion and plasma physics research in Ukraine as one of the priority areas of fundamental and applied research of scientifi c institu- tions of the National Academy of Sciences of Ukraine of the corresponding specialization. Th e need to ensure the participa- tion of Ukrainian scientists in the European consortium EUROfusion and the importance of expanding international co- operation are emphasized. Cite this article: Kolesnichenko Ya.I. Synergy of experimental and theoretical research in plasma physics on the way to fusion energy (according to the materials of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 28, 2025). Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2025. (8): 43—49. https://doi.org/10.15407/visn2025.08.043
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-208564
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1027-3239
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-02T10:36:21Z
publishDate	2025
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Колесниченко, Я.І. 2025-11-01T17:12:08Z 2025 Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.) / Я.І. Колесниченко // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 8. — С. 43-49. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. 1027-3239 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208564 https://doi.org/10.15407/visn2025.08.043 Доповідь присвячено аналізу сучасного стану і подальшого розвитку в Україні досліджень з керованого термоядерного синтезу та фізики плазми як одного з пріоритетних напрямів фундаментальних і прикладних досліджень наукових установ НАН України відповідного профілю. Наголошено на необхідності забезпечення участі українських учених в європейському консорціумі EUROfusion та важливості розширення міжнародної співпраці. The report is devoted to the analysis of the current state and further development of controlled thermonuclear fusion and plasma physics research in Ukraine as one of the priority areas of fundamental and applied research of scientific institutions of the National Academy of Sciences of Ukraine of the corresponding specialization. The need to ensure the participation of Ukrainian scientists in the European consortium EUROfusion and the importance of expanding international cooperation are emphasized. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України З кафедри Президії НАН України Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.) Synergy of experimental and theoretical research in plasma physics on the way to fusion energy (according to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 28, 2025) Article published earlier
spellingShingle	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.) Колесниченко, Я.І. З кафедри Президії НАН України
title	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)
title_alt	Synergy of experimental and theoretical research in plasma physics on the way to fusion energy (according to the materials of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, May 28, 2025)
title_full	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)
title_fullStr	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)
title_full_unstemmed	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)
title_short	Синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні Президії НАН України 28 травня 2025 р.)
title_sort	синергія експериментальних і теоретичних досліджень з фізики плазми на шляху до термоядерної енергетики (за матеріалами доповіді на засіданні президії нан україни 28 травня 2025 р.)
topic	З кафедри Президії НАН України
topic_facet	З кафедри Президії НАН України
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208564
work_keys_str_mv	AT kolesničenkoâí sinergíâeksperimentalʹnihíteoretičnihdoslídženʹzfízikiplazminašlâhudotermoâdernoíenergetikizamateríalamidopovídínazasídanníprezidíínanukraíni28travnâ2025r AT kolesničenkoâí synergyofexperimentalandtheoreticalresearchinplasmaphysicsonthewaytofusionenergyaccordingtothematerialsofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainemay282025

Institution

Ähnliche Einträge