Физики смоделировали поведение плазмы в термоядерном реакторе

Физики смоделировали поведение плазмы в термоядерном реакторе

Немецкие и американские ученые разработали новый способ прогнозирования распределения флуктуаций турбулентности в плазме стелларатора, а также их минимизации. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Принстонского университета.

Основная трудность в управляемом термоядерном синтезе — удержание высокотемпературной плазмы в магнитной ловушке. Ученые в своей работе смоделировали поведение материи в магнитной ловушке стелларатора с целью продления ее существования в равновесном режиме.

Новый метод, разработанный авторами, описывает распространение турбулентности в плазме установки, а также позволяет качественно смоделировать возможный дизайн соленоида.

Свои выводы специалисты проверили на примере самого мощного в мире стелларатора — Wendelstein 7-X, расположенного в немецком городе Грайфсвальде. На строительство этого объекта, начавшееся в 2005 году и завершенное в 2014-м, потрачено более миллиарда евро.

Реактор Wendelstein 7-X состоит из 70 сверхпроводящих катушек общим весом более 725 тонн, которые способны создавать магнитное поле, удерживающее плазму с температурой до ста миллионов градусов Цельсия. Физики уже в 2015 году планируют начать эксперименты: на своей установке они хотят добиться удержания плазмы в течение получаса.

В мире существуют два наиболее перспективных проекта термоядерных реакторов: токамак и стелларатор. В обеих установках плазма удерживается магнитным полем, но в токамаке плазма имеет форму тороидального шнура, по которому пропускается электрический ток, а в стеллараторе магнитное поле наводится внешними катушками.

В термоядерных реакторах происходят реакции синтеза тяжелых элементов из легких (например, гелия из изотопов водорода дейтерия и трития), в отличие от обычных реакторов, где проходят процессы распада тяжелых ядер на более легкие.

Другой проект по управляемому термоядерному синтезу, ИТЭР, предполагает работу по принципу токамака. Установка строится на юге Франции в 60 километрах от Марселя и будет самым крупным термоядерным реактором в мире.

Lenta.ru

Похожие новости:
В США сообщили о прогрессе в инерциальном термоядерном синтезе
Физики из США, Японии и Франции сообщили о прогрессе в инерциальном управляемом термоядерном синтезе, достигнутом в расположенном в Ливерморской национальной лаборатории комплексе лазерных термоядерных реакций. Результаты исследований авторы опубликовали в Nature Physics, а кратко о них сообщается на сайте Phys.org.При помощи ..
2016-01-19 1433 0 Технология
0
Ученые смоделировали самый сложный квазикристалл
Американские инженеры смоделировали самую сложную кристаллическую структуру. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Materials, а кратко с ней можно ознакомиться на сайте Мичиганского университета. Наблюдать трехмерную структуру икосаэдрического квазикристалла ученым удалось при помощи компьютерной симуляции ..
2014-12-26 8778 0 Технология
0
На шаг ближе к управляемому термоядерному синтезу
Используя систему подогрева, физики впервые преуспели в предотвращении возникновения нестабильностей, разработав инновационную технологию, которая является важной ступенью на пути к созданию Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER). Ученым удалось достичь важной вехи: они остановили рост нестабильностей ..
2012-01-23 1869 0 Технология
0
Инженеры показали упругий волокнистый вольфрам
Инженеры из Института физики плазмы Макса Планка создали волокнистый упругий вольфрам, обладающий значительно большей прочностью, чем металл в своей гомогенной форме. Подробности о новом материале можно прочитать на сайте института. Основой волокнистого вольфрама стала тонкая проволока, ..
2013-05-30 1330 0 Технология
0
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру
Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ..
2016-02-05 1796 0 Технология
1
Ученые создали наноматериал, останавливающий пули
Американские ученые совершили настоящее открытие – сделали наноматериал, который способен останавливать пули. Исследователи из США  давно уже работают над разработкой прочного и одновременно тонкого и легкого полимера, придет который на смену материалу, служащему основной для производства бронежилетов. ..
2012-11-19 2209 0 Технология
0
Инерциальный термоядерный синтез ускорят турбулентностью
Физики из Принстонского университета показали, что ранее считавшаяся нежелательной турбулентность разогретой плазмы при осуществлении инерциального термоядерного синтеза может быть полезной. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко о нем сообщает Принстонская лаборатория физики плазмы.В проведенном ..
2016-03-17 2010 0 Технология
0
Роботов оснастили GPS-нейронами
В прошлом году Нобелевскую премию по медицине получили нейробиологи, открывшие два класса нервных клеток, помогающих нам ориентироваться в пространстве. Учёные из Сингапура решили оснастить такими «GPS-нейронами», как их теперь иногда называют в литературе, роботов. Исследователи смоделировали работу двух типов нейронов ..
2015-10-26 1199 0 Технология
0
Придуман электрический переключатель толщиной в три атома
Инженеры из Стэнфорда смоделировали электронный переключатель между проводящими и непроводящими состояниями кристалла специального вида. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature Communications, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Стэнфордского университета. Ученые считают, что они обнаружили материал, способный переключаться между ..
2014-07-02 1502 0 Технология
-1
Физики разработали «бактериальную ГЭС»
Массив крошечных роторов, погруженный в обычную суспензию бактерий, начинает вращаться упорядоченно и стабильно. Это, теоретически, позволит получать энергию из случайных течений, которые создает движение микробов в жидкости. К таким выводам пришли британские и индийские ученые, статья которых ..
2016-07-12 1369 0 Технология
0
Австралийские ученые создали революционное лекарство от рака
Как сообщает издание Sydney Morning Herald, австралийские ученые создали революционное лекарство от рака. «Препарат вызывает разрушение каркаса раковой клетки, и этот процесс протекает достаточно быстро. При этом здоровые клетки остаются нетронутыми», — объясняет лидер исследовательской ..
2013-08-15 4411 2 Технология
0
Энергия термоядерного синтеза превысила поглощенную
Ученым Ливерморской национальной лаборатории удалось провести термоядерный синтез, в котором выделенная топливом энергия превзошла поглощенную. Результаты экспериментов, проведенных в Национальном комплексе зажигания (NIF) в августе, сентябре и ноябре 2013 года, публикует Nature. Кратко предыстории ..
2014-02-14 1980 0 Технология
0
Ученые создали искусственные вирусы без ДНК
Биохимики из Вашингтонского университета смоделировали, а затем синтезировали белки, которые способны объединяться, образуя икосаэдр. Такие сложные молекулы, чья форма соответствует оболочкам многих вирусов, могут применяться в качестве транспорта для доставки лекарств и других активных веществ в раковые ..
2016-06-21 1515 0 Технология
0
Импульсный термоядерный синтез перевели на жидкое топливо
Ученые из центра National Ignition Facility в Калифорнии, занимающегося исследованиями в области инерциального термоядерного синтеза, провели эксперименты с новым типом мишеней, в которых слой из замороженной дейтериево-тритиевой смеси был заменен на жидкий аналог. В результате удалось добиться снижения необходимой ..
2016-12-09 3127 0 Технология
0
Ученые смоделировали процесс выделения водорода
Водород, самый простой и распространенный химический элемент на Земле, он является перспективным энергоносителем для новых экологически чистых энергетических технологий. Водород, как энергоноситель обеспечивает питанием топливные элементы электромашин, а также может использоваться для хранения энергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками. Основной ..
2012-07-19 2152 0 Технология
0