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.
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 Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Представления о политическом устройстве древних майя долгое время сводились к образу всемогущего обожествленного царя. Однако новые находки археологов в джунглях Гватемалы показали, что на смену абсолютной монархии там пришла куда более открытая форма власти — с советами, открытыми заседаниями и коллективной ответственностью.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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