Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Ученые приблизились к созданию неисчерпаемого источника энергии
19.03.2020

Ученые приблизились к созданию неисчерпаемого источника энергии

Оценка: 5.0    973 1 Наука и Технологии
11:58

Российские физики из Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге описали ионные процессы переноса тепла в сферическом токамаке. Результаты исследования, которое еще на один шаг приближает ученых к решению задачи термоядерного синтеза, опубликованы в журнале Plasma Physics and Controlled Fusion.

Если ученым удастся реализовать идею управляемого термоядерного синтеза, человечество получит практически неисчерпаемый источник энергии. Термоядерные электростанции признаются безопасными и экологически чистыми: по сравнению с атомными, в них не происходит взрывных реакций, а в отличие от сжигания углеводородов — нет выбросов углекислого газа и оксидов азота, способствующих глобальному потеплению и загрязняющих окружающую среду. Более того, полученные при термоядерном синтезе нейтроны могут разрушать радиоактивные отходы на атомных электростанциях.

Эксперименты по термоядерному синтезу ведутся во всем мире на специальных установках — токамаках, внутри которых газ легких элементов — водорода, дейтерия и трития — нагревают до температуры 100 миллионов градусов, что позволяет образовать плазму — газ из заряженных частиц: ионов и электронов. Разогретые ионы плазмы сталкиваются друг с другом так же, как это происходит в недрах Солнца. При этом образуются ядра гелия и выделяются нейтроны, а энергия нейтронов, которая превышает затраты на разогрев плазмы, может использоваться в промышленности и энергетике.

Основная задача физиков — научиться удерживать плазму внутри термоядерных установок с помощью сильного магнитного поля в течение относительно долгого времени. А для этого нужно не просто знать, какие процессы протекают в этой плазме, но и иметь их математическое описание, чтобы иметь возможность управлять ими. Кроме того, знание ионных процессов в плазме необходимо для проектирования крупных установок типа международного экспериментального термоядерного реактора ITER.

В ФТИ имени А. Ф. Иоффе имеется уникальная экспериментальная термоядерная установка — сферический токамак "Глобус-М", предназначенный для изучения поведения плазмы в лабораторных условиях, а не в реакторном режиме.

Сотрудники института исследовали и описали процесс ионного теплообмена в плазме токамака "Глобус-М". Работа была поддержана грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

"Мы подтвердили, что особенности физических процессов в плазме сферического токамака "Глобус-М" препятствуют возникновению дополнительных потерь тепла по ионному каналу из-за турбулентности плазмы. Это значит, что установка такого типа является хорошей основой для создания компактного источника термоядерных нейтронов", — приводятся в пресс-релизе РНФ слова руководителя исследования, кандидата физико-математических наук Глеба Курскиева.

Термоядерный синтез тем эффективнее, чем лучше нагрев плазмы, а это требует сильного магнитного поля и электрического тока, протекающего по плазме. Наоборот, турбулентность ионов плазмы мешает эффективному нагреву: вместо полезных столкновений ионы отклоняются и уходят из плазмы, что нарушает ее теплоизоляцию. В своей работе ученые оценили степень переноса тепла в сферическом токамаке "Глобус-М".

"Экспериментально подтвержденная модель для расчета параметров 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 и внедрение более эффективных ядерных систем, использующих процессы как синтеза, так и деления", — поясняет Глеб Курскиев.

Исследование ученых дополняет фундаментальные знания, полученные в экспериментах на похожих европейских и американских установках. Объединив результаты экспериментов, в дальнейшем можно будет спроектировать более совершенное устройство для ядерных реакций синтеза, считают ученые.


 
Источник:  https://ria.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 1

0  
Partizan-16 19.03.2020 12:10 [Материал]
"описали ионные процессы" - в этом вся проблема, на ней всё и встанет. А кто то уже строит.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
«  Март 2020  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031
Последние комментарии
Около 1500 года до н.э. европейцы неожиданно отказались от укреплённых поселений, начали строить курганы и перешли с мяса на просо
Исторический пример - население царской России это 90% крестьяне , хотя общество уже было развитым и (от Везунчик)
Около 1500 года до н.э. европейцы неожиданно отказались от укреплённых поселений, начали строить курганы и перешли с мяса на просо
Выводы почему-то сделаны противоположные тому что видно. Были укреплённые поселения - разрозрозненно (от Везунчик)
«Генетический диск»: свидетельство продвинутых биологических знаний древних?
Дискам более 25000 лет, оставлены как памятный знак о посещении экспедиции цивилизации Атлантов, поз (от Gr70)
Пик солнечной активности пройден: что это значит для Земли?
Пик и спад - почти нет отличия, так, для вопрошающих - что дальше? (от Gr70)
Тайна камня озера Уиннипесоки: загадочный артефакт Нью-Гэмпшира
Аналог собрания камней одного учёного, набранного на раскопках Чили и Мексики - оттуда и привезён, т (от Gr70)