ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Ученые придумали способ увеличить производительность термоядерных энергоустановок / 07.08.2020

Исследователи из лаборатории физики плазмы Принстонского университета с помощью созданной ими математической модели нашли способ предотвратить появление магнитных островов в плазме термоядерного реактора. Это позволит увеличить производительность будущих энергоустановок этого типа.

 

Тороидальные камеры с магнитными катушками — токамаки — на сегодня самый перспективный тип термоядерного реактора. Внутри них дейтериево-тритиевая плазма разогревается до высоких температур и сжимается с помощью магнитного поля. В результате ядра атомов сближаются и соединяются, образуя более тяжелые элементы. В ходе таких реакций синтеза в качестве побочного продукта выделяется огромное количество энергии, которую можно использовать для нужд человечества.

 

Однако до сих пор существует масса трудностей в реализации таких установок. В частности, достичь необходимого времени удержания плазмы и соблюсти критерий Лоуренса может мешать образование магнитных островов — тороидальных образований в плазме, внутри которых нет температурных градиентов. Теперь исследователи нашли способ борьбы с такими структурами.

 

До сих пор ученые использовали для этого постоянное воздействие радиоизлучением на плазму в реакторе. Однако физики построили математическую модель и показали, что эффективнее всего использовать импульсы излучения, чтобы не допустить образования магнитных островов. Модель показала оптимальную частоту пульсаций, которая соответствует скорости рассеивания тепла магнитного острова в окружающую среду.

 

Исследователи показали, что при использовании таких импульсов температура внутри острова повышается и в его центре создается движение плазмы, что не дает образованию расти. Затем возникает нелинейная обратная связь между поступающей от излучения энергией и изменением температуры острова. Это позволяет значительно улучшить стабилизацию плазмы. Управление этими изменениями температуры осуществляется с помощью диффузии тепла с края магнитного острова.

 

Однако когда частота слишком высокая и наиболее сильно подавляет образование островов, тот же нелинейный эффект обратной связи может создать проблему, называемую «затенением» во время стационарного облучения. Это приводит к тому, что луч радиоизлучения исчерпывает всю свою энергию до того, как достигает центра острова. Теперь ученые планируют проверить свои предсказания в реальных установках и надеются, что их открытие позволит приблизить ученых к управляемому термоядерному синтезу – пишет nanonewsnet.


Другие новости по теме:
26.08.21 - Получено самое четкое изображение электронных частиц квантовой спиновой жидкости
11.08.21 - В Москве запущена первая открытая квантовая сеть
27.07.21 - Квантовая физика помогла уничтожить раковые клетки
23.07.21 - BMW запустила конкурс на совместную разработку квантового автомобиля
12.07.21 - Ученые обнаружили существование нового типа квазичастиц
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1036
2

Глобальная сеть стала частью жизни трети россиян

ВЦИОМ выяснил привязанность россиян к Интернету. Глобальной сетью регулярно пользуются 38 процентов россиян, из которых 23 процента выходят в Интернет ежедневно, а 11 процентов - еженедельно. ВЦИОМ в

202
3

Ученые ФТИ им.Иоффе разработали метод "сухой" литографии

В применении к нанолитографии слова мокрая и грязная – это скорее не эпитеты, а термины. Впрочем, уже в самое ближайшее время она, возможно, будет сухой, а главное - и чистой. Способ придумали п

182
4

Физики объяснили фокус с бутылкой

Ученые показали, что дно бутылки с негазированной жидкостью разбивается при ударе ладонью из-за того, что в жидкости возникает кавитация. Свой эксперимент физики описали в работе, выложенной в архиве

177
5

Астрофизики обнаружили пригодную для экстремофилов суперземлю

Европейские астрономы обнаружили суперземлю в зоне, потенциально пригодной для обитания, вокруг звезды Gliese 163 на расстоянии 50 световых лет от Земли. Статья ученых подана в журнал Astronomy and As

175

Анонсы событий