Новосибирские физики разогрели термоядерную плазму до рекордных 4,5 млн градусов
НОВОСИБИРСК, 5 декабря. /Корр.
ИТАР-ТАСС Вадим Маненков/. Ученым Института ядерной физики
/ИЯФ/ Сибирского отделения РАН удалось разогреть
термоядерную плазму до рекордной электронной
температуры 400 электрон-вольт (4,5 млн градусов Кельвина,
4 499 726,85 градусов Цельсия). Об этом сообщил журналистам
заместитель директора ИЯФ Александр Иванов.
Этот результат является важным
шагом на пути к термоядерной энергетике - достижение
новосибирских физиков подтверждает возможность создания
нейтронных генераторов и реакторов ядерного синтеза.
"Достигнутая температура в 4,5
элетрон-вольт - это примерно в 1,5-2 раза больше, чем удавалось
достигнуть на похожих установках в мире до сих пор", - уточнил
Иванов в беседе с корр. ИТАР-ТАСС.
Ученый добавил: "Это некий
пропуск в дебри температурной плазмы.
Достигнутая температура позволяет говорить о
сооружении очень мощного нейтронного генератора в ближайшей
перспективе. Сейчас это не под силу ни одной другой установке в
мире".
Рекордная температура
достигнута в ИЯФ в ходе многочисленных экспериментов,
проведенных в ноябре.
Рекордная температура
достигнута на установке, называемой "газо-динамическая
ловушка", при дополнительном микроволновом /СВЧ/ нагреве
субтермоядерной плазмы. Как пояснили ученые, мощные
СВЧ-источники - гиротроны - создают микроволновое излучение,
которое с помощью специальной системы волноводов и зеркал
доставляется в плазму и, взаимодействуя с ней, нагревает
электроны до рекордно высоких температур.
ИЯФ СО РАН - крупнейший
академический институт страны. В ИЯФ ведутся исследования в
области физики высоких энергий, элементарных частиц, плазмы и
управляемого термоядерного синтеза, разрабатываются современные
ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и
лазеры на свободных электронах. В рамках прикладных
исследований ИЯФ ежегодно разрабатывает, производит и
поставляет потребителям в Азии, Европе, США и России наукоемкую
и высокотехнологичную продукцию.
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России?
У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
Для термояда важна не только температура и время, но и
плотность.
Возможность получения энергии связана с произведением n*T*tau -
плотности, температуры и времени (одно можно в каких-то пределах
разменивать на другое).
Важно именно произведение. Оно должно быть высоким. Отдельно ни
время удержания, ни температура, ни плотность - не помогут.
400эВ (4.5 миллиона) вообще говоря - очень немного, совсем
чуть-чуть по термоядерным меркам. Нужно иметь раз в 10 больше.
В токамаках - вполне нормально иметь 100-150 миллионов С (10-12кэВ,
но в токамаке достижимая плотность плазмы сравнительно маленькая),
а в плазменном фокусе и до 1.5 миллиардов грели (беда со временем
удержания).
И нужно понимать, что для ГДЛ (газодинамической ловушки) 400эВ -
очень хороший результат. Но чтобы говорить о термояде, на той же
установке нужно иметь хотя бы раз в 10 больше.
опять же, вопрос, сколько по времени эта температура там
существовала?
«Для того чтобы термоядерный синтез имел положительных
выход, нужно сделать несколько вещей. Во-первых, иметь температуру
сливающихся ядер для легких изотопов – водорода, дейтерия и трития
– около 100 миллионов градусов. И во-вторых, нужно уметь удерживать
такую плазму, которая состоит из ионов и электронной компоненты в
течение примерно секунды, – пояснил доктор физико-математических
наук Петр Багрянский, его слова приводит Центр общественных связей
Сибирского отделения наук.
Главная проблема заключалась во времени удержания. “Оно очень
сильно зависит от электронной температуры, которую нужно иметь
наиболее высокую”, – указал ученый.
Как рассказали ИЯФ СО РАН, ученым удалось достичь хороших
показателей и получить достаточную временную протяженность по
отношению к главной компоненте, которая участвует в реакциях
синтеза. “Это около десятка миллисекунд, но этого хватает, чтобы
система могла быть использована как источник для управления
гибридными реакторами”, – отметил Петр Багрянский.
Ученым Института ядерной физики /ИЯФ/ Сибирского отделения
РАН удалось разогреть термоядерную плазму до рекордной электронной
температуры 400 электрон-вольт (4,5 млн градусов Кельвина, 4 499
726,85 градусов Цельсия).
Ребята Вы определитесь 400 эВ или 4,5 ? А то по тексту две несовпадающие цифры.
1) удалось разогреть термоядерную плазму до рекордной электронной температуры 400 электрон-вольт (4,5 млн градусов Кельвина, 4 499 726,85 градусов Цельсия).
2) "Достигнутая температура в 4,5 элетрон-вольт - это примерно в 1,5-2 раза больше,
4 млн °C? Интересно как такую температуру выдержала сама
установка? И вообще, если температура поверхности солнца равна
6.000 °C, что достаточно для поддержания термоядерной реакции на
этой звезде, то для чего нужны такие температуры в перспективных
термоядерных реакторах ? Неужели нельзя обойтись меньшими цифрами?
До самой установки оные 4,5 млн не дошли - на то и ловушка А
6000 - температура поверхности солнца. Реакция синтеза идёт внутри
при куда большей температуре и давлении
Как уже поясняли, для термоядерной реакции надо не только
температуру, но еще и плотность, и время удержания. Чтобы достичь
нужных параметров, плазму помещают в магнитную ловушку. Сейчас
существует множество конструкций ловушек. Наиболее продвинутые -
конструкции типа ТОКАМАК (тороидальной формы). Строится прототип
термоядерной электростанции под названием ИТЭР.
Статья о том, что хороших параметров удалось достичь в ловушке
другой, более простой конструкции. Как знать, может быть в
дальнейшем это позволит достичь термоядерного синтеза на более
простой и дешевой установке.
Даже если синтеза не получится, может получиться хороший источник
нейтронов. Сейчас источник нейтронов один - ядерный реактор. Но он
потребляет ценный уран-235. Из каждого атома урана выходит
несколько нейтронов, часть которых поглощается конструкцией, часть
идет на поддержание цепной реакции, полезный выход не очень
большой.
Для чего нужны нейтроны?
1) Для энергетики. Есть проекты ядерных реакторов, которые работают
на внешнем источнике нейтронов. Такие реакторы не могут взорваться
по принципу Чернобыля, они быстро заглохнут при поломке.
2) Еще раз для энергетики - имея нейтроны, можно получать хорошее,
годное ядерное топливо из всяких отходов.
3) Для утилизации радиоактивных отходов. В результате работы
ядерных реакторов получаются радиоактивные отходы в промышленных
количествах. Сейчас есть единственный способ - остекловать и
закопать. Но имея нейтроны, можно сделать более интересные
вещи:
а. Отделить химическим путем элемент технеций (у него нет
стабильных изотопов) и превратить его в нерадиоактивный платиноид
Рутений. Это уже делали в опытном порядке, пока стоимость такого
рутения раза в 3 выше, чем если его добывать. Имея дешевые
нейтроны, может быть можно осуществлять этот процесс с выгодой.
б. Отделить так называемые "минорные актиниды" и использовать их
для получения электроэнергии, как обычный уран (так называемое
дожигание минорных актинидов).
Сейчас этого не делают, потому что чтобы получить нужное количество
нейтронов, надо переработать столько урана, что в результате
выделится еще больше радиоактивных отходов. Описанные выше процессы
могут худо-бедно идти с полезным выходом на быстрых реакторах. Но
если будет источник халявных нейтронов - наверняка придумают еще
какие-то преобразования, которые позволят избавиться от отходов и
получить из них что-то ценное.
Сколько же стоит установка? хотя лучше не говорить, то нытье начнется что можно было миллион негритят накормить или еще что за эти деньги, по аналогии с факелом на орбите
Отредактировано: Сергей Московченко~13:43 06.12.13
У этой установки есть реальное применение. С помощью неё можно
получить эффективный источник нейтронов, а это значит, что её можно
использовать в качестве подреактора в новых реакторах работающих на
U238 или как дожигатель радиоактивных отходов атомных реакторов.
05.12.1316:38:30
05.12.1317:55:11
05.12.1318:20:32
05.12.1317:08:21
05.12.1317:12:28
05.12.1319:05:51
Zor05.12.1317:14:52
05.12.1318:14:50
05.12.1319:11:18
05.12.1320:09:32
SK55505.12.1320:43:12
05.12.1320:58:24
05.12.1321:21:47
05.12.1321:54:09
05.12.1321:24:41
05.12.1321:35:38
05.12.1321:55:54
05.12.1323:18:40
06.12.1312:22:15
06.12.1313:41:36
06.12.1313:43:28
06.12.1314:48:57