Ученые на шаг ближе к контролю ядерного синтеза

Исполь­зуя систему отоп­ле­ния, физи­кам уда­лось впер­вые  предот­вра­тить раз­ви­тие неустой­чи­во­сти в тер­мо­ядер­ном реак­торе. Это важ­ный шаг впе­ред по пути к созда­нию буду­щего реак­тора ИТЭР.

Уче­ные достигли успеха: им уда­лось оста­но­вить рост неста­биль­но­сти внутри тер­мо­ядер­ного реак­тора. Как? Посмот­рите на этот источ­ник энер­гии, кото­рый, несмотря на слож­ность в управ­ле­нии, тем не менее, весьма перспективен.

Схема тер­мо­ядер­ного реактора

Ядер­ный син­тез явля­ется попыт­кой вос­про­из­ве­сти энер­гию Солнца в зем­ных усло­виях. Когда газ нагре­ва­ется до несколь­ких мил­ли­о­нов гра­ду­сов, он пре­вра­ща­ется в плазму. Ино­гда в плазме появ­ля­ется и рас­тет доста­точно быст­рыми тем­пами неста­биль­ность, кото­рая воз­му­щает плазму, что в свою оче­редь застав­ляет ее виб­ри­ро­вать, несмотря на нали­чие маг­нит­ного поля, в кото­ром она содер­жится. Если плазма каса­ется сте­нок реак­тора, она быстро охла­жда­ется и создает боль­шие элек­тро­маг­нит­ные силы в установке.

Задача состоит в том, чтобы умень­шить неста­биль­ность плазмы, в то же время, поз­во­ляя реак­тору нор­мально функ­ци­о­ни­ро­вать. При этом необ­хо­димо рабо­тать в рам­ках опре­де­лен­ной кон­фи­гу­ра­ции этих тер­мо­ядер­ных реак­то­ров, где плазма сильно огра­ни­чена маг­нит­ным полем. Регу­ли­руя антенну, кото­рая испус­кает элек­тро­маг­нит­ное излу­че­ние, физики из цен­тра EPFL по науч­ным иссле­до­ва­ниям в обла­сти физики плазмы, смогли устра­нить неустой­чи­во­сти, когда они появ­ля­ются, без побоч­ного вли­я­ния на установку.

 От тео­рии к практике

Физики впер­вые про­ве­рили, в какой сте­пени опре­де­лен­ные частоты излу­че­ния и места их при­ме­не­ния будут подав­лять рост неустой­чи­во­сти. Затем они про­вели тесты, чтобы под­твер­дить свои рас­четы. Про­стота их под­хода заклю­ча­ется в том, что они смогли исполь­зо­вать антенны, кото­рые явля­ются частью системы для нагрева плазмы, и уже при­сут­ствуют в Joint European Torus (JET), круп­ней­шем реак­торе исполь­зу­ю­щимся в насто­я­щее время. Уди­ви­тельно, моде­ли­ро­ва­ние и испы­та­ния пока­зали, что нагре­ва­ние и подав­ле­ние неста­биль­но­сти могут быть объ­еди­нены посред­ством обес­пе­че­ния слегка сме­щен­ного излу­че­ния от цен­тра в плазме.

Сле­ду­ю­щим шагом будет добав­ле­ние системы детек­тора, кото­рая поз­во­лит ней­тра­ли­зо­вать неустой­чи­во­сти в режиме реаль­ного вре­мени в тече­ние дли­тель­ных пери­о­дов вре­мени. Эти улуч­ше­ния могут быть реа­ли­зо­ваны в тер­мо­ядер­ном реак­торе ИТЭР, нахо­дя­щийся в насто­я­щее время  в про­цессе постройки в Южной Франции.

© 2012 Мир Инно­ва­ций

Похожие новости

Ответить

Фотогалерея

Войти