18 Марта 2020
МОСКВА, 18 марта - Российские учителя из Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге описали ионные процессы переноса тепла в сферическом токамаке. Результаты исследования, которое еще на один шаг приближает ученых к решению задачи термоядерного синтеза, опубликованы в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.Если ученым удастся реализовать идею управляемого ядерного синтеза, человечество получит подлинным неисчерпаемый источник энергии. Термоядерные электростанции признаются безопасными и экологически чистыми: по сравнению с атомными в них не осуществляется взрывных реакций, а в отличие от сжигания углеводородов — нет выбросов углекислого газа и оксидов азота, способствующих глобальному потеплению и загрязняющих окружающую среду. Более того, полученные при термоядерном синтезе нейтроны могут разрушать радиоактивные отходы на атомарных электростанциях.
Эксперименты по термоядерному синтезу есть во всем мире на торжественных установках — токамаках, внутри которых газ легких элементов — водорода, дейтерия и водорода — нагревают до температуры в 100 миллионов градусов, что позволяет образовать плазму — газ из заряженных частиц: илидов и электронов. Разогретые илиды плазмы, сталкиваются друг с другом также, как это происходит в недрах Солнца. При этом образуются ядра гелия и выделяются нейтроны, а энергия нейтронов, которая побеждает затраты на разогрев плазмы, может использоваться в промышленности и энергетике.
Основная задача физиков — научиться удерживать плазму внутри термоядерных установок с помощью сильного магнитного поля в течение относительно долгого тянуть времени. А для этого нужно не просто знать, какие процессы протекают в этой плазме, но и иметь их математическое описание, чтобы иметь возможность управлять ими. Кроме того, знание ионных ходов в плазме необходимо для проектирования крупных установок типа международного эмпирического термоядерного реактора ITER.
В ФТИ им. А. Ф. Иоффе имеется уникальная экспериментальная термоядерная установка — сферический токамак Глобус-М, предназначенный для изучения поведения плазмы в лабораторных условиях, а не в реакторном режиме.
Сотрудники института исследовали и описали ход ионного теплообмена в плазме токамака Глобус-М. Работа была поддержана грантом Президентской программы исследовательских телесериалов Российского научного фонда (РНФ).
Мы подтвердили, что специфики физических процессов в плазме шарового токамака Глобус-М препятствуют возникновению отдельных потерь тепла по ионному каналу из-за турбулентности плазмы. Это значит, что установка такого типа является хорошей основой для создания компактного источника термоядерных нейтронов, — приводятся в пресс-релизе РНФ слова руководителя исследования, кандидат физико-математических наук Глеба Курскиева.
Термоядерный синтез тем эффективнее, чем лучше нагрев плазмы, а это требует сильного магнитного поля и электрического тока, протекающего по плазме. Наоборот, турбулентность ионов плазмы мешает отличному нагреву: вместо полезных столкновений ионы отклоняются и уходят из плазмы, что нарушает ее теплоизоляцию. В своей работе ученые оценили степень переноса тепла в сферическом токамаке Глобус-М.
Экспериментально подтвержденная модель для расчета параметров нагрева плазмы позволит спроектировать компактный источник высокоэнергичных нейтронов, которые можно использовать для деления тяжелых ядер. В процессе также можно получать энергию. Наше исследование существенно ускорит разработку и применение более эффективных ядерных систем, использующих процессы как синтеза, так и деления, — поясняет Глеб Курскиев.
Исследование ученых добавляет фундаментальные знания, полученные в экспериментах на похожих европейских и американских установках. Объединив результаты экспериментов, в дальнейшем можно будет спроектировать более совершенное строение для ядерных реакций синтеза, считают ученые.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....