18+

Вклад российских ученых в термоядерный синтез

Благодаря термоядерному синтезу из ядра Солнца высвобождается столько энергии, сколько хватило бы человечеству на миллионы лет существования. Ученые уже давно ломают голову над тем, как создать аналог таким процессам. И около 60 лет назад в искусственных условиях советскими учеными была получена плазма, нагревая которую возможно получить колоссальную энергию.

Фото tropojuiskaniy.ru

Произвести манипуляции с плазмой возможно в специальных термоядерных реакторах. К слову, от работы таких реакторов создается меньший экологический вред среде, чем от атомных электростанций. Но единственное, что мешает в промышленных масштабах производить энергию данным способом – это отсутствие методики управления.

Топливом для термоядерного синтеза служат изотопы водорода, которые в неисчерпаемом количестве есть в природе – дейтерий и тритий. Ученые придумали реакцию, в ходе которой атомы этих элементов ионизируются и образуют плазму. При нагреве плазмы до 50 миллионов °C вырабатывается около 17,6 МегаЭлектронВольт энергии.

Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР или ITER) в Кадараше (Франция).

Фото с refnews.ru

Традиционным устройствам для получения плазмы является российский токамак, похожий на бубликообразную камеру с магнитными катушками. Магнитное поле в катушке препятствует соприкосновению плазмы со стенкой устройства, иначе материал стенок не выдержал бы температуру нагрева.

На основе советской разработки в 1985 году по инициативе Горбачева и Рейгана началось создание самого большого в мире термоядерного реактора – ITER. К реализации проекта помимо СССР присоединились США, Япония и Европейский союз. Местом строительства был выбран Юг Франции. Стоимость проекта оценивается в 21,6 миллиарда долларов. До сих пор из-за ряда причин запустить проект так и не получается.

Всего есть три ответвления от традиционного такамака – российский Т-15, европейский JET и американский TFTR. Также в 80-х были разработаны сферические такамаки, которые лучше удерживают плазму с высокой плотностью. К ним относится российский «Глобус-М» (после модификаций – «Глобус-М2»), европейский MAST и американский NSTX.

После увеличения магнитного поля вышедший в 2018 году «Глобус-М2» по сей день является самым крупным из работающих сферических токамаков в мире. Так утверждает Владимир Минаев – ведущий научный сотрудник Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе в Санкт-Петербурге, заместитель руководителя научной установки «Сферический токамак Глобус-М». Однако проводить термоядерные процессы в «Глобус-М2» нельзя. Как объясняет Владимир Минаев:

«На «Глобусе-М2» мы пытаемся проверить правильность выбора сферической формы для термоядерного реактора, понять, будет ли у него преимущество по удержанию плазмы, будет ли он превосходить классический тор по энергозатратам».

Фото с naked-science.ru

Ученый также говорит, что похожую на ITER установку – JT-60SA делают японцы. И возможно, что они создадут ее быстрее международного консорциума.

«Скорей всего, термоядерный реактор будет построен на базе классического токамака. Уже сейчас прорабатывается проект DEMO, который станет следующим шагом после исследовательского проекта ITER. Но для сферических токамаков может найтись своя ниша, а их коммерческое применение может начаться гораздо раньше», – поясняет Владимир Минаев.

Помимо улучшения термоядерного реактора, ученые работают над созданием электростанции, основанной на термоядерной и ядерной технологиях. Смысл гибрида – возможность использовать отработанное топливо в реакторе до безопасного состояния. Это в свою очередь позволит снизить опасные ядерные отходы и повысить экспортный потенциал нашей атомной промышленности.

Какой из перечисленных видов реакторов заработает в полную силу нам остается только гадать. Ученые обещают, что через 10-15 лет в термоядерных технологиях произойдет значительный прорыв.

URL: https://m.babr24.com/?IDE=210482

bytes: 4345 / 3865

Поделиться в соцсетях:

Экслюзив от Бабра в соцсетях:
- Телеграм
- ВКонтакте

Связаться с редакцией Бабра:
[email protected]

Другие статьи и новости в рубрике "Наука и технологии" (Россия)

Иркутская энергосистема выстояла. А московская нет

В разгар сильных (для столицы) морозов некоторые районы Москвы и Подмосковья столкнулись с отключением света и тепла. Система банально не выдержала.

Нам пишут. Хорошо быть академиком-руководителем?

Только подутихли страсти в иркутском Академгородке (не сами собой, просим заметить; но об этом в другой раз), как – бац! – появился новый инфоповод.

Автор: Анна Амгейзер.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Скандалы

Иркутск, Россия

11659

30.11.2023

Масштабный эксперимент TAIGA: как в Тункинской долине ловят космические частицы?

Мы смотрим в небо столько, сколько живем на этой планете, и пытаемся понять: а что там?

Автор: Есения Линней.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Образование

Бурятия, Иркутск, Россия

10387

28.11.2023

Ненаучный директор научного института

Написал статью — лишился работы; прямо как в старые, недобрые времена.

Автор: Дмитрий Верхотуров.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Политика, Общество

Россия

48195

03.09.2023

Мы все равно возьмем Луну!

Аппарат «Луна-25», к сожалению, разбился. Академик Михаил Маров, участник исследований Венеры и Марса, от переживаний неудачи попал в больницу.

Автор: Дмитрий Верхотуров.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Происшествия

Россия

17341

21.08.2023

Надо чтить своих учителей!

В истории российской науки и высшего образования был период, когда огромный вклад в развитие этой важной сферы был сделан учеными немцами.

Автор: Дмитрий Верхотуров.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Общество, Культура

Россия

36918

09.04.2023

Во льдах Сибири нашли древний вирус, который опасен до сих пор

48,5 тысячи лет – именно столько времени вирусы ждали своего часа, пока их не обнаружила международная команда учёных на территории Сибири.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Россия

5168

06.04.2023

Научная конференция как ритуальное говорение

В Институте Китая и современной Азии РАН кипит научная жизнь.

Автор: Дмитрий Верхотуров.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Образование, Общество

Россия, Корея

53808

18.03.2023

Новый вид: у чернобыльских собак выявили уникальные изменения в ДНК

Прошло 37 лет с момента катастрофы, но территорию бывшей Чернобыльской АЭС продолжают исследовать.

Автор: Миша Ковальски.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Братья меньшие

Мир

5029

17.03.2023

О темной материи через Байкал: получены данные с Baikal-GVD

Ученые получили первые данные с глубоководного телескопа, установленного на дне Байкала.

Автор: Есения Линней.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии

Байкал, Россия

7829

10.03.2023

Искусственный интеллект сломает научные касты

Прогонят ли роботы людей?

Автор: Дмитрий Верхотуров.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Образование, Общество

Россия

25324

17.01.2023

Эн+ начинает регистрацию участников на фестиваль «РобоСиб»

Сибирский робототехнический фестиваль «РобоСиб» пройдет в Иркутске 19-20 января 2023 года.

Автор: Соня Ломачевская.

Источник: Babr24.com.

Наука и технологии, Молодежь, События

Иркутск, Россия

35407

02.12.2022