Nanomachines, son!
Давненько я не писал ничего про нанотехнологии, но сегодня у нас на повестке дня куда более обширная тема — а что мы не знаем, но уже можем хотеть знать? Если брать физику — да тут куда не дернись, везде стены. И даже если что‑то начинает работать с учетом постулатов или еще каких костылей, то при копке поглубже обязательно уткнешься в очередной спин, который вроде и понятный, но что это и откуда не известно до сих пор.
Мы уже писали о неожиданных и примечательных идеях и разработках в области получения энергии от ядерного распада. А также о том, что приходится делать, когда с ядерными реакторами что-то идёт не так. Свобода, как известно, лучше несвободы, а синтез — лучше распада. Именно так подумали учёные ещё сто лет назад, когда сделали первые шаги по укрощению термоядерного синтеза. В этой статье мы кратко расскажем, что такое термоядерный синтез, на каком этапе находятся научные разработки и когда стоит ждать внедрения нового способа добычи энергии. В конце концов, именно за этим он и нужен человечеству.
Читать полностью »
… засияло на днях в городе Хэфей.
«Может лучше про реактор» (с)
Ученые при помощи экспериментального сверхпроводящего ТОКАМАКа создали поистине космические температуры, необходимые для ядерного синтеза на Земле. Преодолена очередная серьезная ступень на пути к управляемому ядерному синтезу.
Токамак — разновидность термоядерного реактора, это тороидальная установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, при которых возможно поддержание стабильной термоядерной реакции. Работа с ними ведется несколько десятилетий, и конца этой работе пока не видно: экономически выходных реакторов нет, как и не было. Одна из проблем — нестабильность процесса, его очень сложно держать под контролем.
Сложностей несколько, одна из них — нестабильность локализованных краевых потоков плазмы. Исследователи, работающие с установкой KSTAR Tokamak продемонстрировали, что им удалось взять под контроль эту проблему. Это крайне важно, поскольку, если не решить ее, то плазма может разрушить внутреннюю поверхность вакуумной камеры.
Читать полностью »
Монтаж центрального соленоида Т-15, 80-е годы
В научно-исследовательского центре «Курчатовский институт» разобрали старый исследовательский реактор Т-15 в здании института — и теперь на его фундаменте строят новую гибридную установку.
«Гибридный токамак сейчас называется Т-15МД. Это большая установка, в конце года мы её должны собрать на месте старой Т-15 в этом здании [Курчатовского института]. Ту [старую установку] мы разобрали, строим новую на её фундаменте», — сказал научный руководитель Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий Петр Хвостенко.
Новый реактор соберут к концу 2018 года, физический пуск запланирован на 2020 год. На нём будут отрабатывать технологии, «которые необходимы для термоядерного источника нейтронов именно для гибридного реактора».
Читать полностью »
Популярный сайт околоатомных новостей World Nuclear News пишет про запуск (первую плазму) токамака ST40, принадлежащего частной английской компании Tokamak Energy. Новость довольно интересная, особенно если знать контекст, который я попробую и изложить.
Основатель Tokamak Energy Alan Sykes возле разреза ST-40 в масштабе 1 к 1.
Tokamak Energy (TE) основана в 2009 году (по соседству с крупнейшим в мире на сегодня токамаком JET), и с 2012 получило финансирование (на сегодня стартап собрал 35 миллионов долларов) на строительство серии токамаков, ведущих к энергетическому реактору. На фоне ИТЭР стоимостью 20+ миллиардов долларов, не ведущим к энергетическому реактору смотрится странно? Давайте разбираться.
Читать полностью »
Wendelstein 7-X — крупнейший в мире термоядерный реактор типа стелларатор, который осуществляет управляемый термоядерный синтез. Экспериментальная установка причудливой формы построена в Институте Макса Планка по физике плазмы в Грайсвальде для проверки использования такого типа устройств в качестве термоядерной энергостанции. По некоторым прогнозам, к 2100 году потребление энергии на Земле увеличится примерно в 6 раз. Отдельные специалисты считают, что только термоядерная энергетика способна удовлетворить растущие потребности человечества в энергии.
1 грамм водородного топлива (дейтерий и тритий) в такой установке производит 90 000 кВт⋅ ч энергии, что эквивалентно сжиганию 11 тонн угля.
Читать полностью »
Ученые и инженеры из Массачусетского технологического института побили собственный мировой рекорд по давлению плазмы – ключевого компонента для получения энергии из термоядерного синтеза в токамаке. В атомном реакторе Alcator C-Mod был достигнут результат в 2,05 атмосфер, что на 15% выше предыдущего. Читать полностью »
Fusion Nuclear Science Facility (Фото: PPPL Office)
Лаборатория физики плазмы Принстонского университета сейчас работает над новой конструкцией термоядерного реактора. Свой реактор ученые называют «звездой в банке». Причем конструкция самой «банки» имеет очень важное значение. От ее формы и ряда других параметров зависит эффективность работы реактора.
Обычно центральный элемент токамака похож на пончик. Новая конструкция реактора Fusion Nuclear Science Facility (FNSF) больше напоминает яблоко. На сегодняшний момент наиболее совершенные сферические токамаки в мире — это NSTX-U в США и MAST в Великобритании. По мнению разработчиков сферический токамак позволяет проводить реакцию ядерного синтеза при гораздо меньших энергетических затратах, чем в случае традиционного токамака.
Читать полностью »
Текущее состояние строительства реактора
В мае прошлого года на Geektimes была опубликована новость о том, что изготовление деталей для термоядерного реактора ITER наконец-то началось. В официальном плане указывался срок пуска реактора — 2019 год. Запуск ITER, к сожалению, откладывается еще на 6 лет, то есть где-то на 2025 год.
Участники команды, разрабатывающей ITER, планируют еще уточнить дату. Для этого нужно собраться вместе делегациям из Китая, ЕС, России, Индии, Японии, США, Южной Кореи. В то же время, уже готов план работ на 2016-2017 годы. Утвержден этот план будет (или не будет) в июне 2016 года — именно на эту дату назначена общая встреча.
Читать полностью »
