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:
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 1815 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 1709 0 Технология
1
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 1754 0 Технология
0
Физики научились управлять стабильностью границы термоядерного шнура
Физики из США и Австралии научились управлять потенциально опасными тепловыми всплесками во внешних границах плазмы (ELM-нестабильностью) в токамаке (установка для магнитного удержания плазмы). Результаты своих исследований авторы опубликовали в двух статьях в журнале Physical Review Letters, а кратко с их содержанием ..
2015-03-17 1552 0 Технология
0
Литий-графитная пленка может управлять термоядерным синтезом
Международная команда ученых из США, Японии и Франции обнаружила, что реакцией термоядерного синтеза можно управлять с помощью ультратонкой пленки литированного графита. Удивительно, но тонкое покрытие из лития и графита может оказывать влияние на сверхгорячую плазму реакции синтеза. Использование энергии ..
2013-02-8 1581 0 Технология
1
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 1340 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 1225 0 Технология
0
На токамаке KSTAR поставили мировой рекорд по удержанию плазмы
Физики, работающие на южнокорейском токамаке KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), смогли поставить новый мировой рекорд по времени удержания высокотемпературной плазмы в магнитном поле, который теперь составляет 70 секунд. Об этом сообщается на портале Национального института термоядерных исследований.Токамак KSTAR предназначен для ..
2016-12-21 4489 0 Технология
0
Назначена дата запуска немецкого термоядерного реактора
Немецкий термоядерный реактор Wendelstein 7-X, относящийся к классу стеллараторов, впервые будет запущен 10 декабря 2015 года. Принятие решения о дате старта стало возможным после получения специального разрешения от немецких контролирующих органов. Об этом сообщается на сайте ..
2015-12-02 1663 0 Технология
0
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 1214 0 Технология
0
Холодная плазма будет обеззараживать продукты питания
Ученые из Института Аграрной Техники имени Лейбница в Потсдаме нашли новое применение многообещающей технологии, которая называется холодной плазмой. Она уже применяется для дезинфекции в медицине, поэтому ученые планируют обеззараживать с ее помощью специи и другие продукты питания. Процесс состоит ..
2013-01-7 1955 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 2927 0 Технология
0
В Новосибирске решили построить прототип термоядерного реактора
Ученые Института ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) намерены создать в своем институте рабочую модель термоядерного реактора. Об этом изданию «Сиб.фм» сообщил руководитель проекта, доктор физико-математических наук Александр Иванов. Для ..
2014-11-26 1594 0 Технология
2
РФ поставит оборудование для проекта термоядерного реактора
В международном проекте термоядерного реактора ИТЭР будет установлена система диагностики плазмы, разработанная в России. Соглашение о поставке подписали гендиректор организации ИТЭР Осаму Мотоджима и руководитель российского проектного бюро ИТЭР (входит в Росатом) Анатолий Красильников. «Мы начали разрабатывать ..
2012-03-7 1698 0 Технология
1
США совершили революцию в области термоядерного синтеза
Физикам из Массачусетского технологического института, работавшим на токамаке Alcator C-Mod, удалось добиться самого высокого давления плазмы за всю историю наблюдения. О результатах работы исследователи сообщили на саммите Международного агентства по атомной энергии в Японии. Кратко об этом рассказывается на сайте ..
2016-10-18 12906 0 Технология
0