Физики выяснили, как можно удержать термоядерный реактор от взрыва

© Фото : ITERПроцесс сборки термоядерного реактора ИТЭРПроцесс сборки термоядерного реактора ИТЭР

МОСКВА, 21 июн – РИА Новости. Британские физики выяснили, как ведут себя пучки электронов внутри "бублика" термоядерного реактора, и поняли, как можно избежать их "побега" из камеры и последующего взрыва реактора, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"Если нам удастся затормозить эти сбежавшие электроны, тогда мы сделаем большой шаг в сторону создания полноценных термоядерных реакторов. Учитывая, что других вариантов у нас фактически нет, термоядерный синтез выглядит особенно привлекательным, так как мы можем использовать простую морскую воду для производства огромного количества энергии", — рассказывает Линнея Хесслоу (Linnea Hesslow) из Технологического университета Чалмерса в Гетеборге (Швеция).

В настоящее время ученые всерьез рассматривают два типа термоядерных реакторов – токамак и стелларатор. По принципу работы они близки: высокотемпературная плазма в них удерживается не стенками камеры, а магнитным полем. В токамаке этот эффект достигается за счет пропускания тока через плазму, что заставляет ее сжиматься в своеобразный бублик в присутствии мощного магнитного поля. Стелларатор, в свою очередь, работает по несколько другим принципам, и поведение плазмы в нем зависит исключительно от работы магнитных катушек, благодаря чему он имеет вид "мятого бублика".

Процесс сборки термоядерного реактора ИТЭР
США может выйти в этом году из проекта термоядерного реактора ИТЭР

Идея токамака сегодня считается более перспективной, и она является основой проекта международного реактора ИТЭР, который уже несколько десятилетий строится во Франции при участии ученых из России, ЕС, США, Китая и других стран.

Главная проблема токамаков, как рассказывает Хесслоу, заключается в том, что эти реакторы могут взорваться фактически в любой момент. По словам ученых, внутри токамаков могут периодически возникать мощные локальные электрические поля, которые будут разгонять пучки электронов до столь высоких скоростей, что те смогут "пробить" магнитные поля, удерживающие плазму реактора от побега, и разрушить магниты и стенки реактора.

Подобные опасения достаточно давно удерживают физиков от проведения длительных и масштабных экспериментов с токамаками, что замедляет процесс раскрытия тайн термоядерного синтеза.

Строительство международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР)
Термоядерный реактор ИТЭР планируют запустить в конце 2025 года

Хесслоу и ее коллеги предлагают решить эту проблему, замедлив электроны достаточно простым способом, используя тяжелые ионы и атомы благородных газов в качестве своеобразных "волнорезов".

Изучая то, как электроны взаимодействуют с разными ионами, ученые обратили внимание на то, что их столкновения с ядрами тяжелых элементов заметно сильнее меняют их поведение, чем то предсказывает теория. Это натолкнуло их на мысль, что атомы благородных элементов, считавшиеся раньше нежелательным "мусором" в топливе для токамаков, можно использовать в качестве естественных замедлителей электронов.

Для проверки этой идеи физики создали компьютерную модель термоядерного реактора, которая учитывала то, как столкновения с тяжелыми ионами замедляют потоки "сбегающих" электронов. Их расчеты показали, что добавление небольшого числа атомов неона или аргона во внешнюю часть кольца токамака, где они будут ионизированы лишь частично,  или его окружение особыми "подушками" с  атомами этих газов, может защитить реактор от уничтожения.

Капсула со смесью трития и дейтерия внутри лазерной установки. Иллюстрация авторов статьи
Физики приблизились к созданию лазерного термоядерного реактора

"Многие люди верят в то, что ИТЭР скоро запустится, однако на самом деле нам проще будет полететь на Марс, чем построить стабильный термоядерный реактор. Нужно понимать, что мы пытаемся "приручить" энергию звезд здесь, на поверхности Земли, и решение этой задачи потребует много времени. Поэтому я надеюсь, что эти исследования получат все необходимые ресурсы, и мы сможем найти окончательное решение для энергетического вопроса в будущем", — заключает Хесслоу.

РИА Наука
Комментарии
8 пользователей оставили 10 комментариев
ТОКАМАК - Тороидальная Камера с Магнитными Камерами. Чисто Советское изобретение. Чисто Российское (советское) название. Весь мир это знает.
"Если нам удастся затормозить эти сбежавшие электроны, тогда мы сделаем большой шаг в сторону ..." -
Слишком отличается от заголовка статьи.
Наверх
Авторизация
He правильное имя пользователя или пароль
Войти через социальные сети
Регистрация
E-mail
Пароль
Подтверждение пароля
Введите код с картинки
He правильное имя пользователя или пароль
* Все поля обязательны к заполнению
Восстановление пароля
E-mail
Инструкции для восстановления пароля высланы на
Смена региона
Идет загрузка...
Произошла ошибка... Повторить
правила комментирования материалов

Регистрация пользователя в сервисе РИА Клуб на сайте Ria.Ru и авторизация на других сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» при помощи аккаунта или аккаунтов пользователя в социальных сетях обозначает согласие с данными правилами.

Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.

Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.

Публикуются комментарии только на тех языках, на которых представлено основное содержание материала, под которым пользователь размещает комментарий.

На сайтах медиагруппы МИА «Россия сегодня» может осуществляться редактирование комментариев, в том числе и предварительное. Это означает, что модератор проверяет соответствие комментариев данным правилам после того, как комментарий был опубликован автором и стал доступен другим пользователям, а также до того, как комментарий стал доступен другим пользователям.

Комментарий пользователя будет удален, если он:

  • не соответствует тематике страницы;
  • пропагандирует ненависть, дискриминацию по расовому, этническому, половому, религиозному, социальному признакам, ущемляет права меньшинств;
  • нарушает права несовершеннолетних, причиняет им вред в любой форме;
  • содержит идеи экстремистского и террористического характера, призывает к насильственному изменению конституционного строя Российской Федерации;
  • содержит оскорбления, угрозы в адрес других пользователей, конкретных лиц или организаций, порочит честь и достоинство или подрывает их деловую репутацию;
  • содержит оскорбления или сообщения, выражающие неуважение в адрес МИА «Россия сегодня» или сотрудников агентства;
  • нарушает неприкосновенность частной жизни, распространяет персональные данные третьих лиц без их согласия, раскрывает тайну переписки;
  • содержит ссылки на сцены насилия, жестокого обращения с животными;
  • содержит информацию о способах суицида, подстрекает к самоубийству;
  • преследует коммерческие цели, содержит ненадлежащую рекламу, незаконную политическую рекламу или ссылки на другие сетевые ресурсы, содержащие такую информацию;
  • имеет непристойное содержание, содержит нецензурную лексику и её производные, а также намёки на употребление лексических единиц, подпадающих под это определение;
  • содержит спам, рекламирует распространение спама, сервисы массовой рассылки сообщений и ресурсы для заработка в интернете;
  • рекламирует употребление наркотических/психотропных препаратов, содержит информацию об их изготовлении и употреблении;
  • содержит ссылки на вирусы и вредоносное программное обеспечение;
  • является частью акции, при которой поступает большое количество комментариев с идентичным или схожим содержанием («флешмоб»);
  • автор злоупотребляет написанием большого количества малосодержательных сообщений, или смысл текста трудно либо невозможно уловить («флуд»);
  • автор нарушает сетевой этикет, проявляя формы агрессивного, издевательского и оскорбительного поведения («троллинг»);
  • автор проявляет неуважение к русскому языку, текст написан по-русски с использованием латиницы, целиком или преимущественно набран заглавными буквами или не разбит на предложения.

Пожалуйста, пишите грамотно — комментарии, в которых проявляется пренебрежение правилами и нормами русского языка, могут блокироваться вне зависимости от содержания.

Администрация имеет право без предупреждения заблокировать пользователю доступ к странице в случае систематического нарушения или однократного грубого нарушения участником правил комментирования.

Пользователь может инициировать восстановление своего доступа, написав письмо на адрес электронной почты moderator@rian.ru

В письме должны быть указаны:

  • Тема – восстановление доступа
  • Логин пользователя
  • Объяснения причин действий, которые были нарушением вышеперечисленных правил и повлекли за собой блокировку.

Если модераторы сочтут возможным восстановление доступа, то это будет сделано.

В случае повторного нарушения правил и повторной блокировки доступ пользователю не может быть восстановлен, блокировка в таком случае является полной.

Чтобы связаться с командой модераторов, используйте адрес электронной почты moderator@rian.ru или воспользуйтесь формой обратной связи.

Заявка на размещение пресс-релиза
Компания
Контактное лицо
Контактный телефон или E-mail
Комментарий
Введите код с картинки
Все поля обязательны к заполнению. Услуга предоставляется на коммерческой основе.
Заявка успешно отправлена