Каталог статей
Поиск по базе статей  
Статья на тему Наука и образование » Открытия и изобретения » Квазисимметричный стелларатор взял реванш у токамаков

 

Квазисимметричный стелларатор взял реванш у токамаков

 

 

Первая демонстрация работы принципа квазисимметрии в магнитной удерживающей системе… Непонятно? За зубодробительными выкладками, описывающими поля сложной формы и поведение капризной плазмы, стоит устройство на лицо ужасное — доброе внутри. Доброе, поскольку обещает (стучим по дереву) управляемый синтез без проблем.

Перекрученный несколько раз "пончик", с такими же закрученными и изогнутыми магнитными катушками, с инструментами и датчиками, торчащими под самыми странными углами… Что и говорить, неказистое сооружение. Но, возможно, перед нами — будущее энергетики.

загрузка...

 

 

Необычное устройство, совмещающее в себе достоинства стеллараторов и токамаков, но без их недостатков, построили Дэвид Андерсон (David Anderson) и его коллеги из университета Висконсина-Мэдисона (University of Wisconsin-Madison). На испытаниях аппарат, потенциально способный стать термоядерным реактором, показал любопытные сочетания параметров, о чём его создатели и поведали в статье в журнале Physical Review Letters.

Схема HSX (иллюстрация University of Wisconsin-Madison).

Схема HSX (иллюстрация University of Wisconsin-Madison).

Новый аппарат называется "Геликоидный симметричный эксперимент" (Helically Symmetric eXperiment — HSX). Его проектирование Андерсон сотоварищи начали 17 лет назад. Теперь эта машина заработала, и её создатели полагают, что HSX — самый совершенный и перспективный стелларатор в мире.

Замысловатая форма вакуумной камеры HSX (иллюстрация University of Wisconsin-Madison).

Замысловатая форма вакуумной камеры HSX (иллюстрация University of Wisconsin-Madison).
Тут необходимо сделать отступление. Для управляемого синтеза гелия из водорода необходимо удерживать очень горячую плазму в магнитных полях. Тут существует два главных подхода: учёные создают ловушки — токамаки и стеллараторы.

Первые обладают камерой в виде тора с простым овальным сечением и ровной круглой формой в плане. Токамаки оснащаются сравнительно простыми (по форме) плоскими магнитами и отличаются более-менее низкой потерей энергии плазменного жгута, что, потенциально, предопределяет и низкий расход энергии на поддержание плазмы.

Стеллараторы, в первом приближении, это тоже "бублики". Но форма их очень сложна: и сечение их имеет непростую форму, и сам "бублик" несколько раз перекручен и изогнут. Магниты, создающие удерживающее поле, здесь весьма сложны по геометрии. Причём физикам известно несколько вариантов формы стелларатора, к которым Андерсон добавил ещё один. Логичный вопрос — зачем?

\'Не

Не менее "безумными" по форме выглядят и главные катушки. В частности, на этом рисунке мы видим пару (отмечены цифрами) таких магнитов, закреплённых в поддерживающей системе (иллюстрация University of Wisconsin-Madison).

Дело в том, что у токамаков есть проблема со стабильностью плазмы, которая всё норовит дрейфовать к стенкам камеры. У стеллараторов проблем с этим нет.

Но, словно взамен, у стеллаторов есть другой недостаток — здесь велики потери энергии плазмы. Из-за этого таким машинам трудно достичь необходимых температур и времени удержания, достаточных для запуска термоядерной реакции.

HSX — первый в мире стелларатор с так называемым квазисимметричным магнитным полем. Форму его (и поля, и стелларатора, конечно же) учёные подбирали много лет. Но теперь машина работает и показывает очень обнадёживающие результаты.

Авторы этого небольшого чуда сообщают, что, сохранив прекрасную устойчивость плазмы, свойственную стеллараторам вообще, новый аппарат обладает значительно меньшей потерей энергии при большей электронной температуре, в сравнении со стеллараторами прежних схем. А ведь возможности конструкции не исчерпаны.

Сейчас создатели устройства намерены ещё поработать над проектом и поднять параметры плазмы до новых высот.

Готовый HSX. Среднее расстояние от центра устройства до центра плазменного шнура равно 1,2 метра (фото University of Wisconsin-Madison).

Готовый HSX. Среднее расстояние от центра устройства до центра плазменного шнура равно 1,2 метра (фото University of Wisconsin-Madison).

Андерсон полагает, что идеи, опробованные в HSX, вполне могут лечь в основу промышленных энергетических термоядерных реакторов. И пусть сторонники токамаков кусают локти.

Токамаки, впрочем, без боя не сдадутся. Мы уже рассказывали, как китайский токамак показал превышение энергетического выхода над затратами, а американцы нашли оригинальный способ стабилизации плазмы в таких устройствах. Да и самый крупный проект такого рода — International Thermonuclear Experimental Reactor — всё же токамак. Оправдан был такой выбор или нет – покажет время.

Впрочем, всегда можно обратиться к другим вариантам управляемого синтеза. Можно вспомнить, к примеру, проект энергетического реактора синтеза при помощи тяжёлых ионов или воспроизведённый неоднократно, но всё равно скандальный и спорный соносинтез.

Что-нибудь однажды заработает на всю катушку.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru

 

 

Наверх


Постоянная ссылка на статью "Квазисимметричный стелларатор взял реванш у токамаков":


Рассказать другу

Оценка: 4.2 (голосов: 5)

Ваша оценка:

Ваш комментарий

Имя:
Сообщение:
Защитный код: включите графику
 
 



Поиск по базе статей:





Темы статей






Новые статьи

Противовирусные препараты: за и против Добро пожаловать в Армению. Знакомство с Арменией Крыша из сэндвич панелей для индивидуального строительства Возможно ли отменить договор купли-продажи квартиры, если он был уже подписан Как выбрать блеск для губ Чего боятся мужчины Как побороть страх перед неизвестностью Газон на участке своими руками Как правильно стирать шторы Как просто бросить курить

Вместе с этой статьей обычно читают:

Гаишник взял деньги? Жалуйся!

ГИБДД объявило о начале очередной масштабной акции по борьбе со взяточниками на дорогах. Напомним, что по новому КоАП инспектора ГИБДД не имеют права брать деньги «на месте». Однако, как показывает практика, инспектора и водители по-прежнему предпочитают договариваться между собой, чем выписывать сложные протоколы.

» Разное - 1237 - читать


Целлюлит: откуда ты только взялся?!

Долгое время я не верила в существование целлюлита. Мне казалось, что это какая-то надуманная проблема. У себя я ничего подобного не замечала, а в сауне особенно на чужие попы не заглядывалась.

» Здоровый образ жизни - 1252 - читать


Ростехнадзор взял высоту. Строительные компании попали под нового регулятора

На российском строительном рынке заработал новый регулирующий орган. Вчера Ростехнадзор впервые приостановил в Москве строительство жилого комплекса — " Аэробус" компании "

» Безопасность бизнеса - 1500 - читать


Автомобили будут продавать через кинотеатры. Концерны взялись за product placement

В мировой прокат выходит 20-й Джеймс Бонд. С огромным нетерпением ждали зрители очередной серии «бондианы», чтобы посмотреть, что же новенького продемонстрирует сам Агент 007, а также его автомобиль, который каждый раз представляет новые чудеса технологии. Возрождение российского кинематографа, конечно, дает интересные возможности и для пиара российских автопроизводителей.

» Маркетинг - 1698 - читать


Маркетологи взялись за чувства. Как развивалась сеть аромамаркетинговых компаний

Пока маркетологи и рекламисты атакуют глаза и уши потребителей, Ольга Щемелинова взялась за носы: она открыла компанию, предоставляющую услуги аромамаркетинга. Ольга Щемелинова считает, что самое важное — приучить клиентов пользоваться аромаустановками, и дело пойдет. План действий:

» Маркетинг - 1511 - читать



Статья на тему Наука и образование » Открытия и изобретения » Квазисимметричный стелларатор взял реванш у токамаков

Все статьи | Разделы | Поиск | Добавить статью | Контакты

© RusAdvice.Org, 2006-2014, при копировании материалов, прямая индексируемая ссылка на сайт обязательна.

Энциклопедия RusAdvice.Org