Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые рассказали, как код SPIDER меняет подход к термоядерному синтезу
Российские ученые провели моделирование параметров вытянутой плазмы в токамаке, используя код SPIDER. Им удалось получить численную оценку вириальных отношений, описывающих связь равновесных характеристик тороидальной плазмы через интегральные величины, определяемые по данным внешних магнитных измерений. Ранее для них были получены аналитические оценки, а сейчас проверялась их точность.
Работа опубликована в журнале Physics of Plasmas. Термоядерный синтез является одной из самых многообещающих технологий для получения чистой и практически неистощимой энергии. Параметры плазмы бета (βp) и внутренней индуктивности (ℓi) являются ключевыми параметрами, которые характеризуют работу токамаков и определяют равновесие плазмы. Проблема разделения этих параметров возникла более 60-ти лет назад, когда В. Д. Шафранов (член-корреспондент АН СССР с 1981, академик РАН с 1997 года) в своих работах показал, что их комбинация естественно появляется в интегральных следствиях уравнений равновесия. С тех пор исследователи стремятся найти эффективные методы для их разделения, что является важной задачей для диагностики плазмы и теории.
Ученые из МФТИ, Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и Курчатовского института провели три серии расчетов равновесия плазмы в токамаке: при низком, среднем и высоком давлении. В каждой серии брали эллиптическое сечение с удлинением, изменяющимся от К = 1 (круговая плазма) в К = 2,4.
Они использовали численные методы для расчета интегралов, определяющих правые части стандартных вириальных соотношений для вытянутой плазмы в токамаках. Исследование проводилось с использованием кода SPIDER, который позволяет моделировать различные конфигурации плазмы с эллиптическим сечением. В каждой серии расчетов анализировались зависимости интегралов от параметров плазмы, вытянутости магнитных поверхностей и радиальных производных смещения и вытянутости.
Результаты показали, что отклонение интегралов от аналитических оценок не превышает 10 процентов, что подтверждает точность предложенных аналитических выражений. В частности, было установлено, что интеграл S2 демонстрирует слабую зависимость от вытянутости, что является важным открытием для дальнейших исследований.
«Наше исследование подтверждает важность учета параметров, таких как вытянутость и внутренняя индуктивность, для точного описания поведения плазмы в токамаках. Это открывает новые возможности для диагностики и управления плазмой в реальном времени», — рассказал Владимир Пустовитов, научный сотрудник кафедры плазменной энергетики МФТИ.
Новизна данного исследования заключается в том, что оно предоставляет численные оценки для интегралов, для которые ранее были получены компактные аналитические выражения.
Работа российских ученых открывает новые перспективы для дальнейших исследований в области термоядерного синтеза. В частности, оно может быть использовано для оптимизации работы токамаков, таких как ITER, и для разработки новых методов диагностики плазмы. Применение полученных результатов позволит улучшить управление плазмой и повысить эффективность термоядерных реакторов.
Результаты исследования могут быть применены для оптимизации работы токамаков, разработки новых точных методов измерения параметров плазмы и углубления научного понимания поведения плазмы в различных условиях, может привести к новым открытиям в области термоядерного синтеза.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи на крупной выборке людей показали, что взросление в семье с несколькими детьми может способствовать развитию таких качеств, как честность и стремление к сотрудничеству.
Астрономы обнаружили, что всего в 42 световых годах от нас, вокруг оранжевой карликовой звезды, обращаются планеты, похожие друг на друга почти как братья-близнецы. Все они в диаметре — вылитая Земля, но в несколько раз тяжелее. Почему?
Утечки в западной прессе показали, что администрация Дональда Трампа запланировала ликвидировать «священных коров» американского лоббизма — ракету и корабль общей стоимостью 40 миллиардов долларов. Ранее полет на Луну к 2027 году задумывали именно с их участием. Несмотря на свертывание обеих программ, планы по освоению космоса стали еще амбициознее.
Американские специалисты изучили больше двух тысяч ископаемых раковин моллюсков неогенового периода и обнаружили среди них уникальные свидетельства неудачной охоты. Две раковины зияли отверстиями, которые хищные улитки просверлили изнутри, то есть их добыча была уже мертвой. Это первые подобные наблюдения, и причин у древних ошибок могло быть несколько: палеонтологи не исключают, что брюхоногие «напали» на пустые раковины с голоду.
До сих пор многие ученые считали, что у лунной воды два источника происхождения: немалая доля доставлена с упавшими кометами, но большая часть образовалась на самой Луне под действием частиц солнечного ветра. По итогам недавнего исследования планетологи вынуждены перечеркнуть эту картину. Они заявили, что кометная вода на естественном спутнике Земли действительно есть, но радиация вряд ли сыграла значительную роль. Вместо этого, похоже, главная часть лунной воды происходит из того же материала, из которого сформировалась наша планета.
Группа антропологов проанализировала более 800 часов видеозаписей, собранных в течение 25 лет наблюдений за небольшой группой шимпанзе в Гвинее. Ученые решили выяснить, различаются ли подходы к добыче пищи у приматов одного сообщества. Оценив их действия по ряду критериев, исследовали обнаружили множество индивидуальных различий в колке орехов: некоторые шимпанзе справлялись значительно быстрее сородичей. Вдобавок выяснилось, что эти обезьяны оттачивают навыки вдвое дольше, чем считалось.
Обсерватории постоянно улавливают «мигающие» радиосигналы из глубин Вселенной. Чаще всего их источниками оказываются нейтронные звезды, которые за это и назвали пульсарами. Но к недавно обнаруженному источнику GLEAM-X J0704-37 они, по мнению астрономов, отношения не имеют.
Американская лунная программа «Артемида» предусматривает экспедиции длительностью от нескольких дней до долгих недель и даже месяцев, но луномобиля для передвижения экипажа по поверхности спутника Земли на сегодня нет. Поэтому космическое агентство США продумывает план действий на случай, если астронавты окажутся далеко от базы и кто-то из них внезапно не сможет идти самостоятельно.
С какого возраста зооврачи считают собак престарелыми? Это недавно выяснили исследователи из Великобритании и Венгрии, проанализировав карты пациентов ветеринарных клиник. Также ученые установили, от каких проблем со здоровьем чаще страдают пожилые питомцы.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно