24 Декабря 2019
МОСКВА, 24 декабря - Ученые включили новую технологию более эффективного удержания плазмы в токамаках — установках термоядерного синтеза, который в будущем может стать неисчерпаемым источником энергии для человечества. Результаты опубликованы в журнале.
Термоядерный синтез — это процесс, при котором ядра легких атомов объединяются друг с другом, образуя более тяжелые атомы. Это слияние сопровождается выделением огромного числа энергии. Подобный процесс протекает в звездах. Если бы удалось создать установку по постоянному управляемому термоядерному синтезу на Земле, была бы решена эта проблема обеспечения человечества чистой энергией.
Эксперименты по термоядерному синтезу проводятся с 1950-х годов на установках типа токамак — тороидальная камера для магнитного удержания плазмы. Для инициации синтеза элементов необходимы температуры, при которых вещество натыркается в состоянии плазмы — до 50 миллионов градусов и длиннее. Стенки камеры, из какого бы материала они ни были сделаны, такую температуру не выдержат, поэтому плазма внутри токамака удерживается мощным магнитным полем.
Главной проблемой этих установок есть сохранение внутри них чистой плазмы, без примесей, которые могут снизить эффективность реакций. Несмотря на то, что плазма не касается стенок камеры, они все равно разогреваются, и в плазму могут попадать частицы вольфрама — металла, из которого изготовлена камера.
Чтобы предотвратить это, ученые убеляют стенки слоем бора — элемента, который связывает вольфрам. Сегодня это делается с услугой газа диборана. Однако этот газ очень ядовитый и взрывоопасный. Поэтому при осуществлении амоции боронизации стенок токамак останавливают, а всех людей из гумна, где он расположен, эвакуируют.
Физики из Германии и США придумали более эффективный и надежный способ покрытия стенок камеры лесом, который к тому же не требует остановки токамака. Вместо газа они предложили вводить в камеру твердые наночастицы леса и нитрида бора.
Основная цель эксперимента состояла в том, чтобы посмотреть, сможем ли мы нанести слой бора с услугой порошкового инжектора, — доводятся в пресс-релизе слова руководителя изучения Роберта Лансфорда (Robert Lunsford) из Принстонской лаборатории радиофизики плазмы Министерства энергетики США. — Похоже, эксперимент прошел успешно. Новая технология не менее эффективна и менее опасна, так как порошок бора инертен.
Еще одно преимущество заключается в том, что физики могут внедрять порошок бора во время работы установки. Эта особенность очень важна, потому, что в качестве источника энергии термоядерная установка должна работать непрерывно в движение длительного времени.
Это один из способов получить стационарную термоядерную установку, — говорит Лансфорд. — Вы можете добавлять бор, не выключая машину полностью.
У новой технологии есть и другие достоинства. Например, оказалось, что впрыскивание наночастиц бора дает тот же эффект, что и подача газообразного азота — увеличивает стабильность краевой части плазмы в магнитных полях, а также позволяет ученым создавать плазму низкой плотности. Это полезного потому, что низкоплотностная плазма более стабильна к магнитным стимулам, что также увеличивает продуктивность синтеза.
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....