Ученые нашли новый способ повысить эффективность термоядерных реакторов
Новое моделирование специалистов из Принстона (Нью-Джерси, США) показывает, как удерживать экспериментальные реакторы от утечки энергии.
Для технологии, которая должна революционизировать процесс получения чистой энергии, ядерный синтез иногда довольно непродуктивен: частицы с высокой энергией могут порой выходить из экспериментальных реакторов, делая процесс менее эффективным.
Однако согласно исследованию Министерства энергетики США, результаты которого были опубликованы в журнале Physics of Plasmas, специалисты, возможно, нашли способ удержать эти частицы там, где они и должны находиться. Эта работа должна повысить эффективность экспериментальных термоядерных реакторов, таких как ITER — Международный экспериментальный термоядерный реактор (International Thermonuclear Experimental Reactor), строящийся сейчас на юге Франции. Его задача будет заключаться в демонстрации возможностей коммерческого использования термоядерного реактора и решении нескольких технологических проблем, с которыми могут столкнуться ученые. Стоимость проекта достигает 20 миллиардов долларов, а первые эксперименты по термоядерному синтезу трития и дейтерия с целью преобразования полученной энергии в электричество начнутся к 2027 году.
Прямо сейчас плазма в экспериментальных термоядерных реакторах может генерировать волны, которые распространяются вокруг частиц с высокой энергией. Эти волны могут становиться настолько большими, что частицы выводят за пределы реактора, забирая с собой часть энергии, необходимой для реакции синтеза. В новом исследовании ученые описывают компьютерные симуляции, которые могут отслеживать и предсказывать эти волны, предоставляя физикам новые возможности для их предотвращения и удержания этих частиц. Исследователи надеются, что их работа поможет в создании ITER, даже несмотря на тот факт, что для этого потребуется существенно расширить моделирование.
«По скромным подсчетам, для моделирования ITER потребуется примерно в миллион раз больше вычислений, чем для нынешних токамаков (установка для магнитного удержания плазмы для достижения условий, необходимых для протекания управляемого термоядерного синтеза). Это беспрецедентное количество вычислений, поэтому нашей следующей задачей станет поиск способов, которые бы облегчили эту симуляцию», — объясняет главный физик-исследователь Лаборатории физики плазмы в Принстоне и соавтор работы Николай Гореленков.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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