Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе

Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе

Исследователи из Министерства энергетики США и Принстонского университета разработали новую теорию плазмы, которая может помочь ученым понять природу и обуздать мощь солнечных вспышек и термоядерных реакций.

Большинство исследований по вопросу управляемой термоядерной реакции сводится к строительству реакторов с «постоянным магнитным полем», использующих мощные магнитные поля, благодаря которым происходит управляемый синтез более тяжелых атомных ядер из более легких. Однако основным недостатком подобного метода является то, что создаваемая в рамках этого процесса плазма в свою очередь сама создает новые магнитные поля, привносящие настоящий хаос в процесс.

Сама плазма (ионизованный квазинейтральный газ) содержит заряженные частицы, генерирующие магнитные поля, которые в свою очередь могут разрывать уже имеющиеся внутри реактора поля. Этот процесс называется магнитным перезамыканием и является причиной, например, тех же солнечных вспышек (на видео ниже), всплесков космических лучей и полярных сияний на Земле. Принятые на данный момент теории не могут объяснить, почему это перезамыкание происходит настолько быстро, что фактически нарушает законы известной нам физики.

Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе

Магнитное перезамыкание является «ахиллесовой пятой», например, токамаков (тороидальных камер с магнитными катушками). Когда внутри таких реакторов происходит перезамыкание, в точке соприкосновения линий магнитного поля образуются двумерные «магнитные островки», в которых концентрируется большой объем энергии поля. Проблема заключается в том, что когда созданные в реакторе поля резко изменяются плазмой, они могут разрушать внешние поля, которые удерживают плазму в нужном состоянии и положении, что в свою очередь снижает мощность, необходимую для поддержания реакции.

Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе

Для решения этой проблемы исследователи изучили особенность «нестабильности плазмоидов» — деления «магнитных островков»» на более мелкие. Как только «островок» начинает делиться, «в рамках короткого периода времени происходит плазмоидная нестабильность, приводящая к росту взрывной силы плазмоидов». Это в свою очередь заставляет линии магнитного поля резко перестраиваться и менять направление, вследствие чего происходят солнечные вспышки и другие феномены.

Ученые по-прежнему не уверены в том, почему плазма разделяется на эти сгустки, так как это бросает вызов некоторым законам физики. Однако дальнейшая работа поможет исследователям выработать способ более эффективного предсказания будущих солнечных вспышек, беспорядочных выбросов гамма-лучей и других феноменов, природа которых до сих пор до конца остается неясной. Возможно, и что более важно, это исследование может привести к лучшему пониманию того, как с помощью плазмы образуются магнитные поля в токамаках. А если это удастся, то мы, вероятнее всего, наконец-то сможем решить большинство наших энергетических проблем.

Управляемый термоядерный синтез стал на один шаг ближе Николай Хижняк

0 не понравилось

30-11-2016 14:00 | просмотров 515 |

Прямая ссылка:
BB-code ссылка:
HTML ссылка:
Понравилась статья? ПОДЕЛИСЬ в соц. сетях!
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Похожие новости

Магнитную червоточину создали в лабораторных условиях

Начитавшись научно-популярных книжек и откровенной фантастики, физики создали червоточину, которая проводит магнитное поле через пространство. «Это устройство может передавать магнитное поле из одной

Магнитное поле Земли может быть на 750 миллионов лет старше, чем ранее счит ...

Невидимым щитом нашей Земли является магнитное поле, которое уберегает нас от воздействия солнечного ветра. Без этого щита солнечный ветер проcто бы сдул всю атмосферу планеты, лишил бы ее воды и

Когда технологии действительно новые: поиск физики за пределами Стандартной ...

Стандартную модель физики частиц иногда называют «теорией почти всего». Это лучший набор уравнений на сегодняшний день, описывающий фундаментальные частицы Вселенной и то, как они взаимодействуют.

10 фактов об антиматерии, которых вы могли не знать

Антиматерия давно была предметом научной фантастики. В книге и фильме «Ангелы и демоны» профессор Лэнгдон пытается спасти Ватикан от бомбы из антиматерии. Космический корабль «Энтерпрайз» из

Астрофизики разработали новый метод оценки магнитного поля экзопланет

Ученые изучили, как поглощается радиация звезды в атмосфере экзопланеты HD 209458b, смоделировали газовое облако из водорода вокруг планеты и сумели доказать, что конфигурация облака может

В Германии построили самый большой в мире термоядерный стелларатор

В городе Грайфсвальде на северо-востоке Германии завершено строительство экспериментального термоядерного реактора-стелларатора Wendelstein 7-X – самого большого в своем классе.
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Популярные новости
Ошибка в тексте

Спонсорское объявление