Швы термоядерных реакторов проверили в экстремальных условиях
Добиться «святого Грааля чистой энергетики», то есть подчинить термоядерную реакцию, мечтают ученые во всем мире на протяжении уже шести десятилетий. Получить его на строящихся реакторах пока не удалось никому, и одна из проблем, тормозящих этот процесс, — ненадежность сварных швов установок, в которых плазма должна нагреваться до температур, намного превышающих температуру на поверхности Солнца.
Сама идея использовать термоядерную реакцию не нова: огромная энергия звезд генерируется при слиянии двух легких атомных ядер в одно тяжелое. В разных странах строят реакторы термоядерного синтеза, чтобы получить доступ к практически неограниченным запасам электроэнергии, более экологичной и безопасной, чем углеводороды и уран. Но сложность управляемого термоядерного синтеза заключается в том, что температура газа, разогретого до состояния плазмы, превышает 100 миллионов градусов Цельсия, и элементы конструктива установок должны быть надежно соединены друг с другом.
Именно из-за обнаруженных дефектов в одном из ключевых компонентов, вакуумной камере, предварительный запуск Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР) перенесли с 2025 года на 2036-й. Самый амбициозный научный проект пришлось отложить, учитывая риски утечки топлива через сварные швы элементов магнитной системы.
Чтобы предупредить подобную опасность уже на этапе производства, группа ученых из Великобритании разработала микроскопический метод картирования скрытых слабых мест внутри сварных соединений металлов. Они исследовали остаточные напряжения в узкой зоне термического влияния во время дистанционной лазерной сварки компонентов из стали P91 — это хромомолибденовый сплав, обладающий превосходной жаропрочностью (до 600 градусов Цельсия). Для измерений применили технологию визуализации с использованием плазменно-фокусированного ионного пучка и цифровой корреляции изображений.
Испытания на растяжение показали, что при низком напряжении сплав становится в некоторых областях более твердым, а при высоком — мягким на отдельных участках, в результате чего гнется и ломается. При температуре 550 градусов Цельсия, необходимой для работы термоядерного реактора, сталь теряла более трети своей прочности.
До сих пор ученые исследовали поведение материалов при более низких температурах, представители же британской научной школы проанализировали изменения в сварных швах в условиях термоядерного реактора при колоссально высоких температурах. Полученные выводы позволят проектировать и строить станции для запуска «искусственного Солнца» более надежными и безопасными.
Научная работа опубликована в журнале Journal of Materials Research and Technology.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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
Последние комментарии