Левитирующий дипольный эксперимент - один из методов управления термоядерным синтезом
Постепенно отступающий экономический кризис резко обозначил одну из главных современных проблем человечества – энергетическую. Методов решения её в виде технологий энергосбережения и использования возобновляемых источников предлагается обилие, а одной из самых перспективных, но весьма отдалённых от практического внедрения заменой нынешним электростанциям считается термоядерный синтез. Эксперимент, воспроизводящий схожие с земными магнитные поля, подтверждает потенциал нового способа создания реактора для выработки энергии при помощи слияния ядер – такой же реакции, которая происходит на Солнце.
Управляемая
реакция синтеза является вожделенной мечтой физиков и других исследователей уже
более полувека, потому как она предлагает практически безграничный очаг энергии
без выбросов соединений углерода и с намного меньшим радиоактивным
загрязнением, чем в основанных на делении атомов АЭС. Однако построить реактор
оказалось сложнее, чем считалось изначально. Продвинуть исследования помогут
новые результаты от экспериментальной установки в Массачусетском
технологическом институте (MIT), на разработку которой учёных вдохновили
космические спутниковые наблюдения. В совместном проекте MIT и Колумбийского
университета (Columbia University), называемом LDX (Levitated Dipole Experiment
– Левитирующий дипольный эксперимент), используется кольцеобразный магнит
массой полтонны и размером с покрышку от крупного грузовика. Он изготовлен из
расположенных внутри железный конструкции сверхпроводящих катушек, удерживается
в “подвешенном” состоянии мощным электромагнитным полем и выполняет функцию
контроля за перемещением заряженного газа – плазмы с температурой в 10 млн
градусов, которая находится во внешней камере диаметром
Результаты показали, что внутри камеры случайные турбулентные процессы заставляют плазму становиться более плотной взамен расширения, а это увеличивает вероятность слияния ядер. Такое “турбулентное сжатие” наблюдается во время взаимодействия плазмы с магнитными полями Земли и Юпитера, но никогда вдобавок не воссоздавалось в лаборатории. В большинстве экспериментов применяются одна или две технологии: токамаки с окружающими камеру в виде “бублика” магнитами для ограничения плазмы и инерционное удержание плазмы лазерами, стреляющими в маленькую мишень из топлива. Но LDX – это совершенно другой маршрут, “первый эксперимент такого рода”, – говорит физик из MIT Джей Кеснер (Jay Kesner). По его мнению, открыт альтернативный маршрут к синтезу ядер, однако с практичностью пока не всё ясно – требуется проведение большего количества исследований. положим, несмотря на измеренную высокую плотность плазмы необходимо новое оборудование для регистрации температуры, а тестирование должно проводиться на значительно большей версии магнита и камеры.
Кеснер
старается разглагольствовать объективно: другие типы установок, такие как
токамаки, со смесью двух видов “тяжёлого” водорода (дейтерия и трития) скорее
всего будут эксплуатироваться первыми. А построенные на основе LDX возможно
станут вторым поколением. Во время работы магнит LDX поддерживается полем от
расположенного выше электромагнита, постоянно контролируемого компьютером на
основе точного определения координат восемью лазерами и детекторами. Положение
500-кг магнита с протекающим в нём током в миллион ампер сохраняется с
отклонением в
По словам учёных, если эффект с турбулентностью и увеличением плотности удастся масштабировать, тогда поддержание условий для стабильной термоядерной реакции и производства чистой энергии будет вероятно. Термоядерная энергетика обеспечит потребности планеты без способствующих глобальному потеплению выбросов. Хотя проект разрабатывается уже более 10 лет, первые экспериментальные результаты в “левитирующей” конфигурации получены вовсе недавно. Как считают специалисты, LDX является одним из самых оригинальных экспериментов в сфере физики плазмы, и в теории грядущее технологии многообещающее.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.informbase.com.ua