Обсуждаемое
Опрос
За кого вы отдадите голос на выборах в Госдуму 2021?
Единая Россия
КПРФ
ЛДПР
СР — За правду
Родина
Гражданская платформа
Яблоко
Партия пенсионеров
Новые люди
Зелёная альтернатива
Зелёные
Коммунисты России
Партия роста
РПСС
Не иду на выборы
Популярное
«    Сентябрь 2021    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930 
Рейтинг
Видео

Российские физики изучили процесс теплообмена внутри термоядерного реактора

Российские физики изучили процесс теплообмена внутри термоядерного реактора


Ученые из Физико-технического института РАН проследили за тем, как происходит теплообмен внутри экспериментального термоядерного реактора, российского токомака "Глобус-М". Собранные ими сведения ускорят создание первых прототипов подобных установок, способных выйти в энергетический плюс, сообщила во вторник пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"Экспериментально подтвержденная модель 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 более эффективных ядерных систем, использующих процессы как синтеза, так и деления", - заявил Глеб Курскиев, научный сотрудник ФТИ РАН в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

За последние полвека физики разработали несколько разных подходов к созданию термоядерных реакторов, два типа которых, токамаки и стеллараторы, сейчас считаются наиболее перспективными с практической точки зрения. Они опираются на схожие принципы работы, так как в них плазма, разогретая до сверхвысоких температур, удерживается внутри реактора не при помощи физических преград, а магнитными полями.

Различается характер работы этих магнитных ловушек. В токамаках они удерживают материю за счет того, что через плазму проходит электрический ток, заставляющий ее сжиматься в узкий шнур в присутствии сильных магнитных полей. В стеллараторах раскаленная материя удерживается исключительно магнитными катушками, из-за чего она похожа по форме на "мятый бублик".

Токамаки пока находятся значительно ближе к практической реализации, в том числе за счет проекта международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР, который уже несколько десятилетий строится во Франции при участии ученых из России, ЕС, США, Китая и других стран. Как надеются ученые, ИТЭР станет первой установкой, которой удастся произвести в десять раз больше энергии, чем было затрачено на проведение термоядерного синтеза.

Приручение энергии Солнца

Выйти в энергетический плюс, как отмечают Курскиев и его коллеги, можно будет только в том случае, если физики поймут, как тепло передвигается внутри плазмы, и выяснят, как можно долго удерживать ее температуру на той отметке, когда термоядерный синтез в принципе способен происходить.

Российские ученые уже много лет решают эту проблему, наблюдая за движением ионов внутри сферических скоплений плазмы, удерживаемых внутри токамака "Глобус-М". Их интересовали не только поиски условий для запуска стабильной термоядерной реакции, но и то, можно ли использовать подобные установки в качестве особо чистого и качественного источника нейтронов.

Эти частицы возникают в ходе некоторых термоядерных реакций и их можно использовать для извлечения дополнительной энергии из термоядерных реакторов, облучая нейтронами ядра различных тяжелых элементов и заставляя их расщепляться. Их формированию внутри токамаков мешают те же процессы, как и для нормальной работы реактора, что позволило физикам "убить двух зайцев", решая одну задачу.

Проводя опыты на "Глобусе-М", российские физики выяснили, что сферическая и компактная форма этого токамака, а также особенности структуры "бублика" из плазмы внутри него, значительно замедляли процесс охлаждения раскаленной смеси из тяжелых изотопов водорода. В этом отношении он значительно превосходит более крупные установки, для которых характерна относительно низкая плотность плазмы и более широкий "бублик".

Последующий анализ собранных данных показал, что этот процесс хорошо описывается так называемой "неоклассической теорией" переноса тепла внутри скоплений плазмы, сформулированной еще полвека назад. Подобная особенность сферических компактных токамаков, как объясняют Курскиев и его коллеги, значительно упрощает просчет их поведения и дает надежду на то, что новая версия их токомака, "Глобус-М2", а также другие реакторы такого типа, смогут выйти в энергетический плюс.
Постоянный адрес публикации на нашем сайте:
QR-код адреса страницы:
(Наведите смартфон, сосканируйте код, читайте сайт на смартфоне)
22 комментария. Оставьте свой
№1 TamerLINE 17 марта 2020 18:23
+8
Греееетаааа!!!!!!! Ауу!!!
Кам зи хир шнеллер!!! Смотри че тут с твоим детством вытворяют!!!
№2 Kryzius 17 марта 2020 18:31
-11
Они бы лучше изучили коронавирус или поправки в Конституцию:))))
----------
Aut vincere, aut mori!
№3 Suxar78 17 марта 2020 21:18
+12
они физики, а не биологи. Идите лучше море копать.
№4 Китайский пионэр 18 марта 2020 10:54
+1
applodisment lols
----------
"Создадим себе трудности, что бы потом их героически преодолеть!!!"
№5 Яша Артелерист 17 марта 2020 21:33
+9
Ёшкин дрын ну сколько хохоам можно говорить после самогона из свеклы закусывать надо, а хотя у них с едой ёксель моксель проблемы проблемы, о бедолаги
№6 kislitsyn53 17 марта 2020 18:34
+2
Россия - forever russian)). Но одним из приоритетов должно стать предотвращение "утечки мозгов" на Запад. Печальный пример тому - Силиконовая долина, где, как сказал классик, тоже - "на четверть бывший наш народ"((.
№7 Экзорцист 17 марта 2020 18:41
0
Оно уже стало.
№8 кирил 17 марта 2020 19:00
-3
"Выйти в энергетический плюс"-это прикольно biggrin -а почему температуру только что померили?-чего 50 лет не мерилось? shok
№9 Владимир Иванов 18 марта 2020 03:45
+1
"Выйти в энергетический плюс"-это прикольно biggrin -а почему температуру только что померили?-чего 50 лет не мерилось?

"Выйти в энергетический плюс" означает, что выход энергии больше, чем затраты на нагревание и удержание плазмы. А температуру запуска термоядерного синтеза измерили много лет назад.
№10 Яшмаа 17 марта 2020 20:00
+4
Эх залить бы планету мощным энергетическим потоком дешевой термоядерной энергии! Скажем за 0.1 копейки за киловатт-час. Что тогда будет делать капитализм? Даже якобы не нужно выходить в энергетический плюс, если использовать быстрые ней троны для расщепления урана-238 (его много - это ныне используемого урана-235 мало) или тория (его еще больше), тогда Человечество будет обеспечено энергией на десятки тысяч лет при нынешних потребностях, а нефть и уголь использовать только в химической промышленности.
№11 Suxar78 17 марта 2020 21:20
+2
Цитата: Яшмаа
Что тогда будет делать капитализм?

Так же продолжать эксплуатировать массы. В этом плане ничего не поменяется.
№12 Русская Ракета 18 марта 2020 04:28
0
Мечтатель. Дай людям дармовую энергию, они неизвестно что натворить могут, - не доросло ещё человечество морально.
№13 orgonit7 18 марта 2020 06:20
+2
Что значит если? Реакторы на быстрых нейтронах есть. МОКС топливо в январе уже загружено в первый ректор БН-800 для испытаний. Оно как раз состоит из оксида урана235 и оксида плутония полученного из урана 238 на ректоре с быстрыми нейтронами. Его запасов хватит на тысячи лет.
Ториевая технология разрабатывается индусами. У них большие месторождения тория.
№14 Яшмаа 18 марта 2020 10:51
0
Возможно (это пусть оценивают специалисты) токамак даже если он самостоятельно не способен выходить (хотя наверное скоро выйдет после ИТЕРа, да и есть уже, в том числе в России, токамаки, у которых выход тепловой энергии равен энергии расходуемой на поджиг и поддержание реакции), более эффективный и легко управляемый источник быстрых нейтронов для облучения ими тория или урана-238.
№15 orgonit7 18 марта 2020 06:12
-1
Токамаки тупиковое направление. И это уже доказано. Стеллар аналогично. Холодный термояд уже есть, но его не пропускают именно потому, что людям с низким сознанием нельзя давать такие мощные игрушки.
№16 Яшмаа 18 марта 2020 10:44
0
Что-то не верится в холодный термояд, кто-то хочет вероятно российский молодой мозговой потенциал направить в сторону лженауки. Если холодный термояд возможен, то кто мешает сделать его у себя на кухне (ну, скажем, какому-нибудь образованному миллионеру или скажем северокорейцам, которые никого не боятся?)? И еще киньте ссыль на теоретическое обоснование холодного термояда. Ну еще там есть снежный человек, НЛО; какая-нибудь существовавшая и погибшая в прошлом суперцивилизация Гиперборея, от которой, впрочем, в геологических пластах не осталось ни одной гайки.
№17 Duremar2222 18 марта 2020 06:20
0
Почти никто ни фига из статьи не понял.Примерно как сказал бы Генри Баскервиль - я в картинах мало что понимаю.Вот лошадь или бычок-другое дело.
№18 плахиш 18 марта 2020 08:21
0
Термоядерную реакцию искусственным путём никогда не удастся создать, хотя в принципе вообще то это возможно, надо только сжать водород до СТА миллиардов атмосфер ( на подобии как на солнце ) тогда из за столь высокого давления и запустится термоядерный процесс. .. беда в том, что даже если и удастся создать столь высокое давление и реакция запустится - то весь водород, что присутствует на нашей планете будет израсходован за 5 мин. пускай за день или месяц - его всё равно у нас мало !
( солнце сжигает водорода за ОДНУ сек. массой более нашей планеты )
... Для чего запускать термоядерный мини реактор - если всё равно водорода для него не хватит !
А реактор с давлением в несколько СОТЕН миллиардов атмосфер ( если удастся его создать ) в случае взрыва - будет способен разорвать нашу планету на КУСКИ.
Зачем чего то создавать, если это уже создано природой - СОЛНЦЕ.
Вот на нём пускай и расходуется этот ВОДОРОД и идёт термоядерный синтез .. у нас ВОДОРОДА всё равно не достаточно.
Надо просто научится использовать энергию отдаваемую СОЛНЦЕМ - вот куда надо вкладывать знания человека и средства.
И я уверен, что через столетия - ТАК и БУДЕТ ! Вся электроэнергия - все 100 % будут вырабатываться человечеством от энергии СОЛНЦА .. причём с громадными излишками ... вопрос - зачем тогда разрабатывать всякие "ТАКАМАКИ" ? .. если энергии и так достаточно - только научись её БРАТЬ !
№19 Русская Ракета 18 марта 2020 09:14
+1
Энергия Солнца это дрова.
№20 Яшмаа 18 марта 2020 11:20
0
Вы хотите сказать, что водорода на Земле мало? А вода? Более того, в Токамаках сжигают не водород, а дейтерий (изотоп водорода), которого по сравнению водородом в миллион раз меньше, но который все же есть в обычной воде. Если в воде весь водород заменить на дейтерий, то это будет тяжелая вода, а если на тритий (еще один изотоп водорода, самый тяжелый, но нестабильный, поэтому его в природе нет), то сверхтяжелая вода. Так вот, если из литра воды выделить весь дейтерий (это доли миллиграмма) и сжечь (т.е. синтезировать из двух дейтонов гелий), то выделиться энергия (в основном в виде гамма-излучения) равная энергии, содержащейся в 300 литров бензина. Так что разлагайте электролизом воду на водород и кислород, в полученном водороде отделите дейтерий, а этот дейтерий жгите в токамаках (правда есть и тоже почти на выходе другой подход: порядка 200 мощных лазерных пучков с разных направлений обстреливают шарообразную мишень-таблетку из замороженной до твердого состояния смеси трития и дейтерия (может быть в перспективе дейтерид лития, его не надо замораживать) (в инете видел, что в Сарове строится такая установка(целый цех) - она не первая, но мощнее всех предыдущих)). Человечеству на миллионы лет хватит. Кстати дейтерий эффективно выделяют давно и эффективно (дейтерид лития используется в существующем термоядерном оружии).
№21 Русская Ракета 18 марта 2020 09:29
0
Человечество в древности обладало доступной энергией. Это осталось в преданиях про райские сады, и до определённого момента все искали вечный двигатель. И примерно внешне все эти конструкции выглядели одинаково, - колесо с прибамбасами.
Просто называли это неправильно: "вечный двигатель". Называли так скорее всего потому, что видно было только как колесо крутится "вечно", но не видно было что движет колесом.
№22 Яшмаа 18 марта 2020 11:21
0
Ну для любого мало мальски знакомого со школьной физикой, вечный двигатель - это мракобесие. Почему-то природа не создала в организмах, что-либо подобное вечному двигателю (чтобы животное без еды бегало сколько угодно без усталости), а могла бы за миллиард лет эволюции, тоже самое касается холодного термояда.