13 января 2026 года петербургские физики сообщили о результате, который звучит почти как настройка музыкального инструмента: в плазме сферического токамака удалось локализовать альфвеновские колебания. За этим стоит вполне инженерная задача — понять, где рождаются волны, способные уносить энергию из будущего термоядерного реактора.
Где в Петербурге ищут термояд
Эксперимент провели на сферическом токамаке «Глобус-М2» в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе. Это не абстрактная «большая наука где-то далеко», а установка на Политехнической улице, 26, рядом с научным кластером у станции метро «Политехническая».
По данным СПбПУ, 13 января 2026 года петербургские исследователи впервые в мировой практике точно определили, где внутри плазмы сферического токамака возникают альфвеновские колебания. Работа важна не потому, что найдено красивое физическое явление, а потому что такие волны влияют на удержание горячей плазмы — среды, без которой невозможен управляемый термоядерный синтез.
Что такое альфвеновские волны
Альфвеновские колебания возникают в плазме, когда заряженные частицы и магнитное поле начинают колебаться вместе. Научно-популярный портал «Наука.рф» сравнивает это со струной, по которой проходит волна: возмущение распространяется вдоль магнитных линий, а в токамаке таких линий много и они удерживают плазму внутри камеры.
Температура плазмы в токамаках может доходить до 100 млн градусов Цельсия, поэтому обычный датчик туда не вставить. Вся диагностика строится на том, чтобы наблюдать за процессами дистанционно: по излучению, рассеянию, магнитным сигналам и быстрым изменениям параметров.
Как плазму измерили без прикосновения
Ключевой инструмент январского результата — микроволновая диагностика допплеровского обратного рассеяния, разработанная в Политехническом университете. Метод использует микроволновое излучение, которое рассеивается на неоднородностях плазмы, и позволяет локально измерять параметры в области развития колебаний.
СПбПУ сообщает, что таким способом удалось измерить амплитуду электрического поля альфвеновских колебаний непосредственно там, где они существуют. Для проверки результаты сравнили с данными магнитных зондов: они хорошо показывают динамику волн, но сами по себе не дают точной картины их локализации. Совпадение разных методов стало важной частью результата.
Почему это важно для будущих реакторов
Альфвеновские колебания имеют двойную роль. Они участвуют в переносе энергии и частиц, но могут усиливать потери тепла и быстрых частиц. В термоядерной установке это критично: быстрые частицы не только участвуют в реакции, но и передают энергию остальной плазме, помогая поддерживать нужную температуру.
В сообщении СПбПУ приведён ориентир для международного проекта ITER: по расчётам, такой реактор сможет выдерживать не более 2% потерь быстрых частиц. Если волны вызывают большие потери, реакция становится менее устойчивой. Поэтому вопрос «где именно возникла волна» превращается в вопрос будущего управления реактором: сначала нужно увидеть источник возмущения, а уже потом думать, как его подавлять.
Чем «Глобус-М2» отличается от обычного токамака
«Глобус-М2» — сферический токамак: его плазменная камера компактнее и ближе по форме не к классическому «бублику», а к более плотной тороидальной конфигурации. На сайте ФТИ имени Иоффе указано, что после модернизации магнитное поле установки выросло с 0,4 до 0,7 Тл, а ток плазмы — с 0,2 до 0,33 МА.
Там же приведён результат ввода установки в эксплуатацию: при неизменной мощности дополнительного нагрева температура и энергозапас плазмы выросли до трёх раз, а время удержания энергии — вдвое. Для Петербурга это редкий пример установки, где фундаментальная физика сразу связана с инженерной логикой: как сильнее удерживать плазму, как меньше терять энергию, как предсказуемее вести режим.
Что ещё увидели на той же установке
В феврале 2026 года портал «Атомная энергия 2.0» сообщил о другой работе петербургских физиков на «Глобус-М2» — исследовании периферийных локализованных мод, коротких всплесков активности на краю плазмы. Это соседняя задача: если январский результат был про локализацию альфвеновских волн, то февральский — про поведение приграничной области, которая первой чувствует опасные перестройки.
В этих экспериментах, по данным «Атомной энергии 2.0», температура электронов в приграничной области во время таких всплесков возрастала до 5 раз, концентрация — примерно в 2 раза, скорость вращения плазмы увеличивалась примерно на 50%, а филаменты двигались со скоростью 3–10 км/с. Эти цифры помогают понять масштаб процессов: внутри установки события развиваются за микросекунды, но именно они определяют нагрузку на стенки будущего реактора.
Как жителю Петербурга посмотреть на эту историю
Попасть внутрь токамака как на обычную экскурсию нельзя: это действующая научная установка, а не музейный объект. Зато сама география понятна любому, кто бывал у Политехнической улицы: ФТИ имени Иоффе расположен в северной части Петербурга, в районе, где рядом находятся институты, университетские корпуса и станции метро.
Если хочется увидеть место научного Петербурга без доступа в лаборатории, маршрут можно построить вокруг Политехнической улицы и площади Академика Иоффе: снаружи это спокойный университетский район, а внутри его корпусов идут эксперименты, от которых зависит язык будущей энергетики. Январская новость про «Глобус-М2» хороша тем, что показывает: термояд начинается не с гигантской электростанции, а с умения услышать одну волну в плазме и понять, где она родилась.