Популярные Нано Технологии

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:
16.09.20 - Свет из симметричной сферы
08.09.20 - В коллайдере создали материю из света
03.09.20 - Суперкомпьютер Google смоделировал химическую реакцию
01.09.20 - Новый подход к созданию нейронных сетей на основе мемристоров, работающих практически без ошибок
01.09.20 - Ученые получили информацию из шума при помощи суперпозиции порядка
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

1020
2

Теоретический анализ космических аппаратов с аэрографитовым солнечным парусом

  Такие аппараты могут летать внутри Солнечной системы и совершать межзвездные путешествия без дополнительной тяги.   Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движе

127
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

123
4

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

122
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

117

Анонсы событий