Прорыв в термоядерном синтезе может обеспечить стабилизированный Z-пинч - «Новости Электроники» » Новости Электроники.
Интернет портал Mobzilla.su предлагает огромный выбор новостей с доставкой на дом. » Новости Электроники » Прорыв в термоядерном синтезе может обеспечить стабилизированный Z-пинч - «Новости Электроники»
Прорыв в термоядерном синтезе может обеспечить стабилизированный Z-пинч - «Новости Электроники»
Как источник энергии, ядерный синтез обладает практически безграничным потенциалом. Однако, чтобы воссоздать условия, возникающие при столкновении внутри Солнца атомных ядер, и генерировать огромное количество чистой энергии в промышленных масштабах, ученые должны проделать очень много работы. Для



Как источник энергии, ядерный синтез обладает практически безграничным потенциалом. Однако, чтобы воссоздать условия, возникающие при столкновении внутри Солнца атомных ядер, и генерировать огромное количество чистой энергии в промышленных масштабах, ученые должны проделать очень много работы. Для этой цели уже активно испытываются реакторы токамак и стеллараторы термоядерного синтеза, но исследователи из Университета Вашингтона выбрали Z-пинч как более дешевый и эффективный способ.


Чтобы имитировать происходящие внутри Солнца условия, при которых атомы водорода распадаются, образуя атомы гелия и высвобождая гигантские количества энергии без вредных побочных продуктов, нужно много тепла и сильное давление. Ядерная реакция запускается при формировании потока плазмы и удержания его на месте достаточно длительное время. Подобные методы используются такими устройствами, как немецкий термоядерный реактор Wendelstein 7-X и китайский экспериментальный сверхпроводящий токамак EAST.


Однако, как считает профессор Ури Шульмак, у этого подхода есть свои недостатки, связанные с магнитными катушками, необходимыми для подвешивания плазменного кольца. Он утверждает, что катушки магнитного поля увеличивают размеры термоядерных устройств и значительно увеличивают их стоимость. Эти катушки также чувствительны к повреждению нейтронами, что требует большего экранирования, увеличения размеров и, в итоге стоимости всего процесса.


Более эффективным способом формирования потоков плазмы может быть использование системы Z-пинча. Вместо сложных сеток дорогих магнитных катушек эти устройства фиксируют плазму на месте электромагнитным полем, генерируемым большим током, направляемым через рабочую среду по оси z (отсюда и название технологии). Недостатком здесь является нестабильность, вызывающия искажения в плазме, которые быстро приводят к тому, что она ударяется о стенки контейнера и разрушается.







Сжатие и ограничение плазмы магнитными полями в конфигурации с Z-пинчом ведет к нестабильностям в работе, поскольку она может выйти за линии магнитного поля, полагает Шумлак. Ученый говорит, что магнитное поле образует круговые петли вокруг плазменного столба, ограничивающего раскаленные ионы в радиальном направлении, но сама плазма может образовывать выпуклости.


Эти проблемы преследуют Z-пинч установки с момента их появления в 1950-х годах и стали причиной ускорения разработки токамаков и стеллараторов. Однако, исследователи из Университета Вашингтона все еще считают, что для термоядерного синтеза лучше всего использовать именно технологию Z-пинч. Они уверены, что нашли способ уменьшить колебания, которые происходят в рабочей среде и вызывают ее разрушение. Для внесения корректировок в поведение плазмы и изменения магнитной гидродинамики исследователи сдвинули осевой поток частиц. Срезанный поток стабилизирует плазму, постоянно сглаживая ее поверхности и предотвращая развитие выпуклостей.


Несмотря на то, что проблема изучалась годами, исследователи пишут, что доказательство генерации термоядерных нейтронов на стабилизированном Z-пинче со сдвиговым потоком они представили впервые. Плазма удерживалась на месте в 5000 раз дольше, чем в нестабилизированном устройстве, и они могли наблюдать энергетические нейтроны, являющиеся главными признаками ядерного синтеза.


Впрочем, с учетом недостатков Z-пинча, ученые пока стараются быть осторожными с выводами. Шумлак говорит, что пока никто не может быть уверен на 100% станет ли это настоящим прорывом в осуществлении термоядерного синтеза. Тем не менее, уже полученные результаты обнадеживают и физики продолжат свои исследования — в частности, они более детально изучать энергетический спектр нейтронов, чтобы лучше понять процессы, происходящие внутри плазменного жгута.





Источник: washington.edu





{full-story limit="10000"}
Ctrl
Enter
Заметили ошЫбку?
Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Мы в
Комментарии
Минимальная длина комментария - 50 знаков. комментарии модерируются
Комментариев еще нет. Вы можете стать первым!
Комментарии для сайта Cackle

Смотрите также
интересные публикации

      
Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика