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.
В НИЯУ МИФИ придумали, как избавить токамаки от радиоактивного трития
Российские ученые нашли возможность снизить радиационную угрозу при эксплуатации токамаков. Они разработали способ эффективного удаления трития из вольфрамовых слоев на внутренней поверхности термоядерных реакторов на основе эффекта так называемого «изотопного замещения».
Результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Journal of Nuclear Materials. При эксплуатации термоядерных установок может возникнуть угроза радиационной безопасности за счет накопления радиоактивного изотопа водорода трития. Так, в международном термоядерном реакторе ИТЭР установлено предельное количество 700 граммов трития, больше этой величины в ИТЭР трития никогда быть не должно.
Как показали исследования на крупнейшем в мире токамаке JET, проведённые с участием сотрудников НИЯУ МИФИ, одним из основных путей накопления трития в токамаках является так называемое «со-осаждение» – процесс одновременного осаждения на поверхность распыленных плазмой вольфрамовых частиц стенок реактора и частиц рабочего газа плазмы – изотопов водорода.
Перед учеными встала задача найти способ детритизации – безопасного и технологичного удаления трития из соосажденных слоев в термоядерных установках. Так как работы с тритием очень дороги и сопряжены с рядом опасностей, в лабораторных условиях его часто симулируют при помощи безопасного тяжелого изотопа водорода – дейтерия.
Исследователи НИЯУ МИФИ исследовали эффективность удаления дейтерия из соосажденных вольфрамовых слоев на основе эффекта так называемого «изотопного замещения», когда дейтерий, содержащийся в слое, замещался на легкий изотоп водорода протий путём выдержки слоя в атмосфере протия при повышенной температуре.
«Мы установили, что при температуре 200°С, легко достижимой в условиях токамаков, эффективность удаления дейтерия с помощью изотопного замещения составляет не менее 99 процентов. При этом эффективность удаления дейтерия путем простого нагрева в вакууме при той же температуре не превышала 70 процентов», – рассказал кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории физико-химических процессов в стенках термоядерных установок и кафедры физики плазмы НИЯУ МИФИ Степан Крат.
Ученые НИЯУ МИФИ разработали простую физическую модель, описывающую динамику изотопного замещения. На ее основе они предсказали, сколько времени и при какой температуре потребуется выдерживать слои различной толщины для удаления из них тяжелых изотопов водорода.
Сегодня исследователи продолжают работу по теоретическому описанию процессов, связанных с соосаждением, и изучают соосаждение с другими важными для термоядерного синтеза материалами, такими как литий. Они ожидают, что полученные результаты будут применены в термоядерных реакторах для предсказания скорости накопления трития и для очистки их от этого изотопа. Работа выполнена за счет средств грантов Российского Научного Фонда.
Telegram 
Дзен 
VK В XXI веке палеонтология развивается рекордными темпами и регулярно радует сообщениями о новых «чудовищах», а также подробностями о жизни уже известных. Уходящий год отнюдь не исключение, он оказался очень богат на палеонтологические новости. Naked Science вспомнил самые важные, неожиданные и любопытные открытия, касающиеся древней жизни и сделанные в 2024-м.
В прошлом году ученые выяснили, что ускорение расширения Вселенной замедляется, и это может коренным образом изменить ее судьбу. А еще они открыли новый класс патогенов.Не бактерию и не вирус, а вообще до такой степени непонятно что, что назвали ее «обелиск». Кстати, живут они непосредственно внутри вас. Но это еще не все тревожащие новости: согласно генетикам, распространение земледелия и цивилизации шло через геноцид. Кажется, это объясняет великую загадку того, почему эти три явления стали так распространены на нашей планете. Это и многое другое — в научных итогах года от Naked Science.
После того как Европу несколько тысяч лет назад населили индоевропейские пришельцы, разобраться в последующих миграциях их потомков стало очень сложно. Почти все европейцы (конечно, до XXI века) происходят всего от трех отцов из бронзового века, отчего генетические различия между ними были невелики. Новый генетический метод решает эту проблему. В результате ученые отследили не только массовую миграцию готов в начале нашей эры из Скандинавии, но и несколько неожиданную обратную волну миграции накануне эпохи викингов — из Британии и Центральной Европы в Скандинавию.
Группа климатологов проанализировала массив спутниковых снимков озер и водохранилищ по всей планете, сделанных с 1984 по 2021 год. Ученые обратили внимание на цвет поверхности водоемов и выяснили, что у большинства он изменился — преимущественно в сторону коротковолнового диапазона. Иными словами, экология десятков тысяч озер оказалась нестабильной.
Астронавтам новой лунной программы «Артемида» предстоит работать совсем не в тех условиях освещения, в каких по Луне ходили их легендарные предшественники — члены экипажей «Аполлонов». Будущие высадки должны состояться в полярном регионе, где Солнце никогда не поднимается высоко над горизонтом, а значит, постоянно слепит глаза и при этом отбрасывает длинные тени, в которых практически ничего не видно. В NASA признались, что упустили из виду этот аспект при планировании миссий.
Прославленный своими метановыми морями и озерами спутник Сатурна Титан интересен еще одной особенностью — плотной атмосферой. Она почти целиком состоит из азота, но мизерные добавки других веществ в этом воздухе есть, и в том числе — метан. Спрашивается, каким образом он там находится в газообразном состоянии, когда на поверхности — под минус 200 по Цельсию. Недавно команда исследователей, похоже, нашла ответ на этот вопрос.
Ученые из Троицкого института инновационных и термоядерных исследований, МФТИ и МЭИ совершили значительный прорыв в области защиты материалов от экстремальных тепловых нагрузок, характерных для условий управляемого термоядерного синтеза.
Согласно популярному утверждению, человеческая мысль — едва ли не самое быстрое, что существует в природе. Даже свет многие считают менее быстрым, поскольку он распространяется со скоростью 300 тысяч километров в секунду, а мысль — «мгновенно». Однако новое исследование опровергло бытовую логику. Ученые из Калтеха измерили скорость, с которой человек обрабатывает информацию, и обнаружили, что основные когнитивные процессы во много раз медленнее не только распространения света, но и низкоскоростного интернета.
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