Лента новостей

09:50
Le Monde: Барометр мирового беспорядка
09:45
«Дом-2» ведет Собчак в президенты
09:37
Project Syndicate: Китайская модель помощи зарубежным странам
09:34
Сорос оценил развал России в 18 млрд долларов
09:28
Sabah: Турция решит, сколько будет стоить нефть
09:25
Турция дожала Россию
09:21
АТОшники в цене
07:55
Третий майдан: первые итоги и перспективы
07:54
Россия — страна будущего?
07:53
В Еврокомиссии не увидели нарушений в поставках турбин Siemens в Крым
07:52
Смена галса
07:52
Россия готовит «солдата будущего»
07:51
Военный позор США: Коалиция собирается освободить Ракку третий раз за неделю
07:50
Суровые российские поля
07:48
Африканский сом всплыл в Астрахани
07:47
Украинство, как конструкт
07:45
Советские мультфильмы, которые помогут отучить ребёнка от лени
07:40
Владимир Единоборец (Мономах) — учился мудрости у птиц
00:30
Майдан без Нуланд — деньги на ветер
00:28
Предсказуемая Эстония
00:28
Украинские политики заговорили о приближающемся крахе и Гаагском трибунале
00:25
Как устроен секретный лазерный танк СССР
00:24
На переворот в России США выделили $18 млрд
00:23
Названы варианты болезненного ответа России на санкции США
00:00
Этот день в истории - 19 Октября
16:15
«Игры с огнем Порошенко»: на Украине начались разговоры о досрочных выборах президента
16:14
Украинская армия готовится к зиме: бойцы столкнулись с проблемами
16:12
Дональд Трамп – марионетка в руках Израиля или Путина?
16:11
В регионах запустят пилотные проекты использования технологии блокчейн
16:10
Сирия предложила «РЖД» восстановить сообщение с фосфатными месторождениями Пальмиры
16:09
«Нас окружают!» Силовики попытались зачистить ночью «Михо-майдан»
16:09
Саакашвили делает всё то же самое, что делали Ющенко, Тимошенко и Яценюк – разваливает Украину
16:08
«Путин, купи пиво!» Украина хочет увеличить торговый оборот с оккупантом
16:07
Советник Авакова рассказал, как Луценко форсировал пустой бассейн на свадьбе своего сына
16:07
Спецоперация «спасти Козла»: к имению гаранта выдвинулись военные и бронетехника
16:06
Это еще не все!: Поклонская объяснила Генпрокурору РФ, почему «Матильду» надо снять с проката
16:04
Россия развивает производство крупнейших в мире авиационных теплообменников
16:02
Жириновский предложил отменить новогодние праздники
16:00
Израиль гонит украинских беженцев
15:59
МВФ: плана спасения Украины не существует
15:59
«Аллигатор»: ударный вертолет Ка-52 за 60 секунд
15:58
Как развиваются события у Верховной рады в Киеве
15:55
Новый Майдан: Порошенко спрятался
15:54
МиГ-35: «Соколу» снова указали место
15:43
Разбираем новый «Абрамс»: содрогнется ли «Армата»?
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » Вся мощь термоядерного топлива: революция в энергетике уже на пороге

Вся мощь термоядерного топлива: революция в энергетике уже на пороге

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) совместно с коллегами из США и Брюсселя разработали новый тип термоядерного топлива. С его помощью можно получить в десять раз больше энергии, чем из всех существующих образцов. Новое топливо содержит три вида ионов — частиц, заряд которых изменяется в зависимости от потери или приобретения электрона. Для изучения топлива используется токамак — тороидальная камера для магнитного удержания плазмы, создающая условия для управляемого термоядерного синтеза. Эксперименты с новинкой проводятся на базе токамака Alcator C-Mod, принадлежащего MIT, который обеспечивает наивысшее напряжение магнитного поля и давление плазмы во время испытаний.

Секрет нового топлива

Alcator C-Mod последний раз был запущен еще в сентябре 2016 года, но данные, полученные в результате проведенных экспериментов, были расшифрованы лишь недавно. Именно благодаря им ученым и удалось разработать новый, уникальный тип термоядерного топлива, значительно увеличивающего энергию ионов в плазме. Результаты были настолько обнадеживающими, что исследователи, работающие на Объединенном европейском торе (JET, еще один современный токамак) в Оксфордшире, США, провели собственный эксперимент и достигли такого же увеличения выработки энергии. Исследование, в котором подробно изложены результаты работы, было недавно опубликовано в 

Nature Physics.

Ключом к повышению эффективности ядерного топлива было добавление незначительного количества гелия-3 — стабильного изотопа гелия, который вместо двух нейтронов обладает лишь одним. Ядерное топливо, используемое в Alcator C-Mod, ранее содержало только два типа ионов, ионы дейтерия и водорода. Дейтерий, стабильный изотоп водорода с одним нейтроном ядре (у обычного водорода нейтронов нет совсем) составляет порядка 95% от общего состава топлива.

Токамак JET: вид изнутри
Токамак JET: вид изнутри

Исследователи из Центра плазмы и синтеза MIT (PSFC) использовали радиочастотный нагрев для того, чтобы воспламенить топливо, удерживаемое в форме суспензии промышленными магнитами. Этот метод основан на использовании антенн вне токамака, которые воздействуют на топливо с помощью радиоволн определенных частот. Они калибруются так, чтобы поражать лишь материал, количество которого в суспензии меньше всех прочих (в данном случае это водород). Водород обладает лишь малой долей от общей плотности топлива, а потому фокусировка радиочастотного нагрева на его ионах позволяет достичь экстремально высоких температур. Возбужденные ионы водорода затем взаимодействуют с ионами дейтерия, и полученные в результате из взаимодействия частицы бомбардируют наружную оболочку реактора, выделяя огромное количество тепла и электроэнергии.

А что же гелий-3? В новом топливе его меньше 1%, но именно его ионы играют решающую роль. Сфокусировав радиочастотный нагрев на столь незначительном количестве вещества, исследователи подняли энергию эонов до уровня мегаэлектроноволь (МэВ). Электроновольт — это количество энергии, полученное\потерянное в результате перехода электрона от одной точки электрического потенциала на уровень в 1 вольт выше. До сих пор мегаэлектронвольты в экспериментах с термоядерным топливом были лишь пределом мечтаний ученых — это на порядок больше, чем энергия всех образцов, полученных до сих пор.

Токамак: исследование термоядерных реакций

Alcatre C-Mod и JET представляют собой экспериментальные камеры термоядерного синтеза с возможностью достижения тех же плазменных давлений и температур, которые потребуются в полномасштабном реакторе синтеза. Стоит отметить, впрочем, что они меньше по размерам и не дают того, что исследователи называют «активированным синтезом» — синтеза, энергия которого напрямую преобразуется в энергию, которую можно использовать для других нужд. Тонкая настройка состава топлива, частоты радиоволн, магнитных полей и других переменных в этих экспериментах позволяют исследователям тщательно выбрать наиболее эффективный процесс синтеза, который потом можно будет воспроизвести в промышленном масштабе.

Как уже было сказано, американским ученым, работающим на JET, удалось не просто достичь тех же результатов, но и сравнить их с работой западных коллег, в результате чего научное сообщество получило уникальные данные измерений различных свойств невероятно сложных реакций, происходящих в перегретой плазме. В MIT исследователи использовали метод получения изображений реакции с помощью 

фазово-контрастной микроскопии, благодаря которому фазы электромагнитных волн трансформируются в контраст интенсивности. В свою очередь, ученые JET обладали возможностью более точно измерять энергию полученных частиц, и в результате картина того, что происходит во время реакций синтеза, получилась наиболее полной.

Ядерный синтез: революция в энергетике

Что это значит для нас с вами? Как минимум значительный прорыв в технологической сфере. Ядерный синтез, поставленный на нужды промышленности, может произвести революцию в производстве энергии. Его энергетический потенциал невероятно высок, а топливо состоит из самых распространенных элементов в Солнечной системе — водорода и гелия. К тому же, после сгорания термоядерного топлива не образуется опасных для экологии и человека отходов.

Как отмечает Nature, результаты этих экспериментов также помогут астрономам лучше понять роль гелия-3 в солнечной активности — ведь солнечные вспышки, несущие угрозу для земной энергетики и околоземных спутников, есть ни что иное, как результат протекания термоядерной реакции с колоссальным тепловым и электромагнитным излучением.





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


1 комментарий

  1. Старшина
    svintus

    чет не верится уже американским "ученым"

    0

Новости партнеров

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