Сменить фон сайта
Сайт Исследовательской Творческой Группы «Солярис»
  (Облегчённая версия)
Страница загружена 21 сентября 2017 года (четверг) 16:25:28 
.
АКТУАЛЬНАЯ МЫСЛЬ: «Есть преступления хуже, чем сжигать книги. Например — не читать их.»
(Рэй Брэдбери, американский писатель)
.
Вход/регистрация
Войти

Регистрируясь на сайте,
Вы соглашаетесь
c Правилами участия в деятельности сайта Соляриса


Что даст вам регистрация на сайте?

  • Быстрый просмотр всех новых событий на сайте
  • Участие в дискуссиях на форуме Соляриса
  • Возможность добавлять материалы
  • Отправка сообщений другим пользователям
  • Вход на все сайты системы Ucoz без регистрации
  • И многое другое...

Зарегистрироваться!


Главное меню


Активность на сайте

Новое на сайте
 


Поиск по сайту

Наш опрос
Что вы думаете об ИТГ "Солярис"?
Всего ответов: 71

Важные даты
12 апреля 2015Поздравляем с праздник... (2)
28 сентября 2014112 лет со дня рождени... (0)
30 августа 2014129 лет со дня полёта ... (0)




Общероссийский рейтинг школьных сайтов


.
Новостной материал

Категория: Новости техники
Опубликовал: Сатурн1 · Дата и время публикации: 07 сентября 2016 года (четверг) 23:24:50
Просмотров: 449 · Комментариев: 1
Рейтинг по пятибалльной шкале: 0.0 (количество проголосовавших: 0)

Рекорд эффективности термоядерного синтеза побили в миниатюрном реакторе


(Картинка с сайта: https://nplus1.ru/images/2016/09/07/952e3d575c0ae6a082bd38be87894952.jpg)

Физики из Университета Рочестера достигли с помощью установки OMEGA условий, которые позволят в пять раз побить существующий рекорд энергии, выделяемой в инициируемой лазерами термоядерной реакции.

Для этого потребуется масштабировать эксперимент до размеров другого известного реактора - NIF (National Ignition Facility), которому и принадлежит рекорд. Интересно, что учёным удалось добиться такого результата с помощью методики, отличающейся от методик эксперимента NIF. По словам авторов, полученное давление плазмы (если его масштабировать до параметров NIF) всего в два раза меньше, чем требуется для «поджига» термоядерной реакции. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, его теоретическая интерпретация опубликована в журнале Physical Review E (R), кратко о нём сообщает пресс-релиз университета.


Схема реакции дейтерий-тритий
commons.wikimedia.org


Термоядерная реакция - высокоэнергетический процесс, в ходе которого одни ядра превращаются в другие. Как правило этот процесс сопровождается выделением энергии, однако для того, чтобы он начался, необходимо преодолеть электростатическое отталкивание между положительно заряженными ядрами. В звёздах это достигается за счёт очень большой плотности вещества, обеспечиваемой гравитацией. Учёные пытаются создать условия для запуска самоподдерживающейся ядерной реакции на Земле, но до сих пор эти попытки не были успешны. 

На сегодняшний день известны два основных способа генерации энергии от термоядерных реакций - непрерывный и импульсный. Они оба требуют временного удержания плазмы с температурой в несколько миллионов градусов. Главный эксперимент по импульсным реакторам проходит в США на базе NIF, или Национального комплекса лазерных термоядерных реакций. С помощью 192 лазеров ученые «обстреливают» мишень в золотой капсуле-хольрауме. Генерируемое при этом вторичное рентгеновское излучение сжимает смесь дейтерия и трития, обеспечивая огромное давление. В 2014 году NIF впервые добился того, что саморазогрев смеси выделил в полтора раза больше энергии, чем было поглощено мишенью. Если физикам удастся достичь условий «поджига», то это соотношение возрастет почти в сто раз. Для этого нужны давления в три раза превосходящие давление в центре Солнца.


Схема эксперимента OMEGA
Michael Osadciw/University of Rochester



Схема эксперимента NIF
Michael Osadciw/University of Rochester


Подход NIF носит название косвенного - лазерное излучение сначала конвертируется в рентгеновское и лишь потом взаимодействует со смесью. В Университете Рочестера учёные используют прямой подход и сжимают дейтерий и тритий напрямую. Как отмечают физики, этот процесс очень похож на попытку равномерно сжать воздушный шарик - если сжимающие силы будут распределены неравномерно, то некоторые области шарика начнут «выпячиваться». Эксперимент OMEGA, в котором реализуют прямой подход, меньше, чем NIF, и использует 60 лазеров. 

Новая работа показала, что прямой подход может быть не менее эффективен, чем косвенный. Ученые добились давлений в плазме в 50 миллиардов атмосфер, что, как показывает экстраполяция, в масштабах NIF произвело бы около 125 килоджоулей энергии саморазогрева. Для сравнения, в 2014 году физики получили на NIF саморазогрев порядка 17 килоджоулей. Важно отметить, что хотя эта энергия невелика - столько потребляет 100-ваттная лампа за 20 минут, в подобных экспериментах она высвобождается за миллиардную долю секунды, что будет соответствовать сотням тераватт мощности.


Камера эксперимента OMEGA по управляемому термоядерному синтезу
University of Rochester


Добиться этих результатов удалось за счёт более точной системы фокусировки лазеров - диаметр капсулы с газом менее одного миллиметра. Фокусировка обеспечивает более равномерное сжатие смеси. Для фокусировки, в частности, используются рентгеновские методы - исследователи получают изображения с выдержкой в 40 пикосекунд, показывающие, как ведёт себя вещество при контакте с лазерным излучением.



При реакции ядер дейтерия с тритием образуются альфа-частица - ядро гелия - и свободный нейтрон. Энергия этой реакции в 6,5 миллиона раз превосходит энергию от обычного сжигания такого же количества водорода. Это привлекает внимание большого количества учёных, и, помимо крупных научных экспериментов, существуют и частные стартапы, пытающиеся разработать термоядерные реакторы. Подробнее об их работе можно прочитать в материале.

Источники: https://nplus1.ru/news/2016/09/07/fusion-record


Комментарии
 
1 Sol   (06 октября 2016 21:40:12)
Интересная идея "механического" холодного ядерного синтезаhttp://www.spacephys.ru/transmutatsiya-yader-atomov-v-ustroistve-e-cat

Чем плоха предлагаемая в этой (комментируемой) статье технология (как и вообще весь современный горяче-термоядерный мейнстрим): сначала решаем проблему суперразогрева реагирующего вещества, вследствие чего получаем и пытаемся решить проблему неустойчивости плазмы и проч.

Так, не лучше ли не создавать этого "букета" проблем, а хитро прокрасться с холодного, низкоэнтропийного "заднего хода"? Но, для этого нужно подумать...

Имя *:
Email:
Код *:

Все права принадлежат Исследовательской Творческой Группе «Солярис» © 2003-2017 гг. н.э.
Сайт создан в системе uCoz-->