Лента новостей

17:16
Asia-Plus: семью подозреваемого в теракте увезли из дома в Таджикистане
16:49
В ООН сообщили о пытках на Украине российских пленных. Украинские фашисты 25 раз казнили россиян
16:48
Власти Турции заявили о том, что теракт в «Крокусе» был проведён при помощи иностранной разведки
16:47
Дроны-камикадзе на службе Отечеству. Бойцы Угледарского фронта просят помочь в увеличении поголовья «птиц». Объявляем сбор средств
16:39
Ле Пен обвинила власти в намерении «обчистить» карманы французов
16:38
На странице Пенсионного фонда Украины появилась откровенная фотография
16:11
Украина заставит беженцев платить налоги с европейских пособий
16:10
В Харькове «Герани» уничтожили более 50 боевиков, в том числе, РДК
15:42
Данилова убрали ради снятия Зеленского?
15:35
Польша заберет у украинских беженцев еду, а Канада визы
15:34
Интим с военкомом. Начальника Ровенского военкомата засняли в момент пикантного «рекрутинга»
15:28
Россия поможет Африке избавиться от колониальных путей сообщения
14:59
В рядах ВСУ эпидемия игромании. 9 из 10 ВСУшников спускают деньги на онлайн-казино
14:58
Эксперт: новый секретарь СНБО не спасёт ВСУ от поражения на фронте
14:50
Украинские военкомы хотели забрать силой отца-инвалида пятерых детей на фронт
14:30
США возмущены темпами роста производства в Китае
14:22
Не противоречит международному праву. МИД Швеции не против вербовки наёмников посольством Украины
14:13
Захарова: из Армении пытаются сделать инструмент реализации опасных планов Запада
13:42
Замышляемый как рекламный вояж Кисиды в КНДР в ближайшее время маловероятен
13:39
NYT: США скрыли от России информацию об угрозе теракта в «Крокусе»
13:37
В Кремле ответили на вопрос о версиях теракта в «Крокусе»
13:11
Покинувшие Россию компании потеряли более $107 млрд
13:10
Восстановление «Крокуса» зависит от мнения Путина, Воробьева и общественности — Эмин Агаларов
13:01
МИД Швеции: Украина может вербовать шведов в ВСУ
13:00
В Польше заработала созданная для Украины «коалиция бронетехники»
12:56
Японский журналист рассказал о жизни в Мариуполе
12:48
В Приморье создадут судостроительный кластер
12:38
В ООН заявили о пытках российских военных на Украине
12:30
Польского генерала, отвечавшего за подготовку солдат ВСУ, отстранили от должности
12:25
Блиндаж за блиндажом: FPV-дроны уничтожают врага (ВИДЕО)
12:21
Граждан Киргизии предупредили о вербовке террористов через социальные сети
12:10
СМИ узнали о разработке в Китае зенитной ракеты дальностью свыше 2000 км
11:53
В Киеве анонсированы рейды и облавы на «российскую агентуру»
11:44
Путин призвал беречь единство народа России
11:13
Боятся всего и вся: страх и ужас в Америке
11:10
В ООН подтвердили пытки российских военнопленных на Украине
10:54
Штрафбаты Киеву не помогут
10:48
Запад втягивает себя в войну
10:41
МИД РФ готовит ответ Латвии на высылку российского дипломата
10:33
Шольц: спецслужбы ФРГ не знали о готовящемся теракте в «Крокусе»
10:31
МИД указал на подготовку НАТО в Восточной Европе к конфликту с Россией
10:05
Законные цели. Путин предостерег третьи страны от предоставления ВСУ аэродромов для F-16
09:56
В Кремле заявили об отсутствии планов по блокировке Telegram
09:46
Иностранным военным рассказали о предстоящем форуме Армия-2024
09:29
Харьковские власти заявили, что ВС РФ впервые нанесли по городу удар УМБП
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Ученые, работающие на энергетическом ускорителе Z-machine, начали добиваться успехов в области ядерного синтеза

Ученые, работающие на энергетическом ускорителе Z-machine, начали добиваться успехов в области ядерного синтеза


Ускоритель Z-machine

Ученые из Национальной лаборатории Сандиа (Sandia National Laboratories), Нью-Мексико, работающие с так называемым энергетическим ускорителем Z-machine, колоссальным генератором электрических импульсов, способным выработать электрический ток, силой в десятки миллионов ампер, сообщили, что в ходе последних экспериментов им удалось зарегистрировать большое количество вторичных нейтронов, которые являются одним из продуктов реакции ядерного синтеза. И это, по мнению ученых, демонстрирует жизнеспособность используемого ими метода инициирования реакции ядерного синтеза, который кардинально отличается от других подобных методов.

Ядерный синтез является одной из разновидностей ядерных реакций, в ходе которых выделяется большое количество энергии. Но, вместо расщепления ядер тяжелых элементов, что используется на всех атомных электростанциях, во время ядерного синтеза два ядра легких элементов сливаются в одно ядро более тяжелого элемента. Такой метод рассматривается как наиболее перспективный источник энергии, способный решить энергетические проблемы всего человечества, ведь используемого в качестве топлива водорода на Земле и в космосе достаточно много, ядерный синтез не производит загрязнений окружающей среды и долгоживущих радиоактивных ядерных отходов.

Единственная проблема, об которую ученые уже сломали огромное количество копий, заключается в том, что ядра атомов топлива имеют положительный электрический заряд и отталкиваются друг от друга. Для того, чтобы заставить столкнуться ядра водорода так, чтобы они смогли синтезировать ядро гелия, их надо разогнать до скорости более 1000 километров в секунду, что требует нагрева топлива до температуры 50 миллионов градусов по шкале Цельсия. При такой температуре газ превращается в высокотемпературную плазму, в "суп" состоящий из голых ядер и свободных электронов, и удержание всего этого в ограниченном объеме также становится огромной проблемой с технической точки зрения.

Ученые, интенсивно работающие в области ядерного синтеза уже более 60 лет, пытаются найти способ нагрева топлива и удержания высокотемпературной плазмы до полного завершения реакций термоядерного синтеза. В настоящее время все усилия сосредоточены в двух главных направлениях, на разработке реактора типа Токамак, реактора ITER, строительство которого ведется на юге Франции, в недрах которого процесс нагрева топлива и удержания плазмы производится за счет сжатия сильным магнитным полем. Второй метод реализуется учеными из Америки, которые работают на установкеNational Ignition Facility (NIF) в Калифорнии, которая моментально разогревает и сжимает замороженный до твердого состояния водород чрезвычайно мощным коротким импульсом лазерного света, длящимся всего несколько десятков миллиардных долей секунды. К сожалению, ни одна из вышеупомянутых технологий еще не перешла предела положительного энергетического баланса, точки, в которой количество выделяющейся энергии превышает количество энергии, затраченной за инициацию реакции ядерного синтеза.

Технология, используемая учеными из лаборатории Сандия, является своего рода комбинацией двух технологий, которые были описаны выше. Она нагревает топливо одним чрезвычайно мощным импульсом, но не столь быстро, как лазеры NIF. В этой технологии, имеющей название magnetized liner inertial fusion (MagLIF), газ дейтерия, изотопа водорода, помещается в металлический контейнер, размерами 5 на 7.5 миллиметров. При помощи энергетического ускорителя Z-machine через этот контейнер пропускается электрический ток, силой 19 миллионов ампер, а длительность импульса составляет порядка 100 наносекунд. Импульс тока создает чрезвычайно мощное магнитное поле, сжимающее контейнер с невероятной силой, при этом, скорость деформации контейнера составляет 70 километров в секунду.

Одновременно со сжатием цилиндрического контейнера исследователи подогревают топливо коротким импульсом лазерного света и воздействуют на все это постоянным магнитным полем, которое действует как ловушка для получающейся плазмы. При этом, высокотемпературная плазма за счет некоторых физических эффектов выступает в качестве усилителя магнитного поля, увеличивая его силу с 10 дл 10 тысяч Тесла. И этот момент является ключевым моментом технологии MagLIF, позволяющим удержать высокотемпературную плазму в маленьком замкнутом объеме.

На прошедшей неделе исследователи из лаборатории Сандиа объявили о том, что им удалось нагреть плазму до температуры в 35 миллионов градусов по шкале Цельсия. При этом, датчики зарегистрировали порядка 2 триллионов нейтронов, излучаемых при каждом "выстреле" установки. Расчеты показали, что количество реакций ядерного синтеза в 100 раз превышает количество, которое было зарегистрировано в экспериментах прошлого года. Но для достижения порога положительного энергетического баланса ученым потребуется увеличить количество реакций еще в 10 тысяч раз.

"Мы добились значительного прогресса в деле инициации реакций ядерного синтеза. Но это является всего лишь началом правильного пути, который нам удалось нащупать буквально в последнее время" - рассказывает Майк Кэмпбелл (Mike Campbell), старший научный сотрудник лаборатории Сандиа, - "Теперь мы работаем над тем, чтобы получить возможность закачать в топливо еще большее количество энергии и увеличить силу начального постоянного магнитного поля. И только после этого мы сможем увидеть, в каком направлении нам следует двигаться дальше".

Следует отметить, что моделирование, выполненное учеными лаборатории Сандиа, показало, что для достижения положительного энергетического баланса ядерного синтеза им потребуется увеличить силу тока импульса ускорителя Z-machine до значения в 27 миллионов Ампер. Тем не менее, планируемая модернизация ускорителя Z-machine сможет обеспечить выработку им импульсов тока, силой до 60 миллионов Ампер, что, по мнению ученых, должно позволить им гарантированно "зажечь солнце" самоподдерживающейся реакции ядерного синтеза.
 

Первоисточник


Опубликовано: legioner     Источник

Подпишись:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх