Меню
Назад » » 2020 » Март » 19

Ученые приблизились к созданию неисчерпаемого источника энергии

  • 19.03.2020
  • 323 Просмотра
  • Обсудить

Российские физики 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 термоядерного синтеза, человечество получит практически неисчерпаемый источник энергии. Термоядерные электростанции признаются безопасными и экологически чистыми: по сравнению с атомными, в них не происходит 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 атомных электростанциях.

Эксперименты по термоядерному синтезу ведутся во всем мире на специальных установках — токамаках, внутри которых газ легких элементов — водорода, дейтерия и трития — нагревают до температуры 100 миллионов градусов, что позволяет образовать плазму — газ из заряженных частиц: ионов и электронов. Разогретые ионы плазмы сталкиваются друг с другом так же, как это происходит в недрах Солнца. При этом образуются ядра гелия и выделяются нейтроны, а энергия нейтронов, которая превышает 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 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 процессов в плазме необходимо для проектирования крупных установок типа международного экспериментального термоядерного реактора ITER.

В ФТИ имени 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 процесс ионного теплообмена в плазме токамака “Глобус-М”. Работа была поддержана грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

“Мы подтвердили, что особенности физических процессов в плазме сферического токамака “Глобус-М” препятствуют возникновению дополнительных 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, кандидата 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 эффективному 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 внедрение более эффективных ядерных систем, использующих процессы как синтеза, так и деления”, — поясняет Глеб Курскиев.

Исследование ученых дополняет фундаментальные знания, полученные в экспериментах на похожих европейских и американских установках. Объединив результаты экспериментов, в дальнейшем можно будет спроектировать более совершенное устройство для ядерных реакций синтеза, считают ученые.

Оригинал


Никто не решился оставить свой комментарий.
Будь-те первым, поделитесь мнением с остальными.
avatar
Читайте также
21.09.2020 в 10:06 Имплантируемый биочип для обнаружения COVID-19 может выйти на рынки к 2021 году
Подобно гравитации, которая была до Ньютона неизвестна, хотя и была у всех на виду,  уже много лет существует научное открытие с огромным, колоссальным разрушительным потенциалом для человечества. Этот потенциал настолько грандиозен, что самая большая военная ...

Читать далее

21.09.2020 в 09:39 Иранский режим публично угрожает покушением на президента США

Представитель верховного лидера иранского режима сегодня утверждает, что КСИР убьет президента Трампа – независимо от того, останется он президентом или нет

Читать далее

21.09.2020 в 09:30 В качестве фальшфлага Глубокое государство запустит метеорит?
Как сообщает сегодня watchers со ссылкой на главных официалов NASA, 24 сентября 2020 года в 11:18 UTC к Земле приблизится астероид, обозначенный как 2020 SW. Астероид небольшой, порядка 10-ти метров, но дистанция будет тоже довольно маленькой – 0,07 LD / 0,000...

Читать далее

21.09.2020 в 09:18 Пентагон совершенно официально раздумывал: применять ли против бунтовщиков тепловые лучи?

Экспериментальное оружие Пентагона, которое предназначалось для использования в различных сценариях, от сдерживания пиратов в открытом море до борьбы с беспорядками на городских улицах, стало предметом новых споров после того, как появились документы о его ...

Читать далее

21.09.2020 в 09:10 21 сентября в ООН скажут: «мир и безопасность»
На 55-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН от 28 сентября 2001 года какими-то собравшимися на сходку дядями в дорогих костюмах и свитами челяди, для человеков планеты Земля был придуман новый “праздник” – Международный день мира....

Читать далее