Случайное открытие физиков позволяет стабилизировать реакции термоядерного синтеза
Определенный тип волн, наблюдаемый в плазме при термоядерном синтезе, может помочь в управлении реакторами.
Управляемый термоядерный синтез — процесс образования более тяжелых ядер из более легких с целью получения энергии. Термоядерный синтез может быть почти неисчерпаемым источником энергии, поэтому ученые по всему миру уделяют огромное внимание теоретическим основам этого процесса.
Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы Министерства энергетики США обнаружили, что в токамаках — термоядерных реакторах тороидальной формы — могут возникать неожиданные электрические токи. Это явление, статья о котором опубликована в журнале Physics of Plasmas, дает больше возможностей для стабилизации реакций термоядерного синтеза и управления ими.
Необычные токи возникают в плазме, когда формируются электромагнитные волны определенного типа — так называемые планарные электростатические волны. «Эти волны толкают вперед некоторые из уже движущихся электронов, и те катятся на волне, как серфингисты на доске», — приводит аналогию Иэн Охс, один из авторов работы.
Однако так работает далеко не каждая электростатическая волна: все зависит от их частот. Если частота слишком высока, то часть электронов движутся во взаимно противоположных направлениях, компенсируя влияние друг друга и препятствуя появлению тока.
Явление наблюдается лишь при определенных волнах относительно низкой частоты. В физике такие волны называют ионно-звуковыми, или просто ионным звуком. Фазовая скорость этих волн значительно выше, чем тепловая скорость ионов, но гораздо ниже, чем тепловая скорость электронов.
Это открытие значительно расширяет понимание реакций термоядерного синтеза и показывает путь к повышению их стабильности и управляемости. «Очень важно понимать, какие процессы вызывают электрические токи в плазме и какие явления могут им мешать, — говорит Иэн Охс. — Они являются основным инструментом, который мы используем для управления плазмой».
Также результаты работы чрезвычайно важны для астрофизики. «По всей Вселенной существуют магнитные поля разных масштабов, вплоть до галактического, и мы не знаем, как они там возникли, — резюмирует Охс. — Поэтому любые новые механизмы, которые позволяют генерировать магнитные поля, представляют интерес для сообщества астрофизиков».
Ранее физики из Делфтского технологического университета впервые смогли оперировать двумя битами в одном атоме, используя электронный сканирующий микроскоп, а их коллеги из Университета Аалто разработали фотодетектор с квантовой эффективностью свыше 100%.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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