Лого Сделано у нас
37

Новосибирские ученые: Новости Новосибирской науки

Ученые ИЯФ создали систему нагрева для термоядерного реактора


Сотрудники новосибирского Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН создали опытный образец инжектора для термоядерного реактора.

Как рассказал замдиректора института Александр Иванов, сотрудники ИЯФа построили стенд для разработки мощных инжекторов нейтральных пучков, по сути это опытный образец системы нагрева плазмы для термоядерных реакторов. «Я бы сказал, что наш институт является мировым лидером в создании этих систем», — отметил г-н Иванов.  

Он пояснил, что создание термоядерного реактора — задача, которой сейчас занимаются ученые и инженеры во всем мире. «Речь идет о создании новой энергетики, о сотнях миллиардов долларов в ближайшие десятилетия. Мы ожидаем, что рынок будет очень большой, и мы должны успеть, по крайней мере, захватить какой-то существенный кусок этого рынка», — сообщил Александр Иванов.

Механизм работы такой системы нагрева заключается в том, что атомы водорода или его изотопы ускоряются до очень большой энергии и, двигаясь в виде очень узкого направленного пучка нейтральных атомов, попадают в термоядерную топку. Здесь они проникают в плазму и в ней захватываются, поднимая температуру плазмы вплоть до нескольких миллиардов градусов. Создать промышленный образец инжектора с энергией пучка в 30–50 МВатт в ИЯФе планируют через несколько лет.

Новосибирские ученые собрали новый инфракрасный глаз

Ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова (ИФП) СО РАН в новосибирском Академгородке создали фотоприемник инфракрасного диапазона с улучшенной матрицей.

Как рассказал Сергей Дворецкий, завлабораторией института, занимающейся созданием фотоприемников на основе раствора кадмий-ртуть-теллур (КРТ), ученые собрали фотоприемное устройство формата 640х512. «Это фактически некий глаз, сетчатка вместе с нервными проводками, одетые в специальную роговую оболочку. Мы получили хорошее температурное разрешение на уровне хороших аналогов зарубежных», — отметил ученый.

По словам Сергея Дворецкого, ранее в лаборатории создали фотоприемную матрицу размером 320х256. «Когда вы делаете 320 на 256 — это 80 тысяч пикселей. Формат 640 на 512, в нем 300 тыс. пикселей. Вот этот формат учетверенный собрать очень трудно», — признал эксперт.

Больший размер матрицы фотоприемника позволяет получать в инфракрасном спектре более четкое изображение. Подобный «глаз» может применяться в большом количестве отраслей, например в автопроме. «Вы едете в тумане, ничего не видите, а этот прибор видит все», — рассказал г-н Дворецкий. Испытания опытного образца нового ИК-фотоприемника институт завершит на следующий год, а предложить его для внедрения в промышленность сможет через 3 года.
Новосибирские ученые научили беспилотник летать по квадрату Новосибирский Институт автоматики и электрометрии CО РАН приступил к летным испытаниям беспилотника-квадрокоптера с разработанной здесь системой управления движения.

Как сообщил директор ИАиЭ Анатолий Шалагин, последние три года институтская лаборатория нечетких технологий посвятила разработке и отладке системы управления движения для беспилотников. Вчера сотрудники института продемонстрировали полет игрушечного квадрокоптера (вертолет с четырьмя несущими винтами), запрограммированного летать по квадрату.

По словам заведующего лабораторией Юрия Золотухина, ученые «учат» летать аппараты по заранее заданному маршруту, программируя их на определенные задачи. «Создается программа полета и программа действий на время полета. И беспилотник эту программу во время полета выполняет без участия человека», — добавил ученый. Помимо военных задач такие аппараты могут применяться для обнаружения лесных пожаров, инспекции зданий на предмет трещин и др.

Испытания системы институт проводит совместно с институтом авиационных технологий Чкаловского завода и Институтом теоретической и прикладной механики СО РАН.  

Читайте также...

Вступайте в наши группы и добавляйте нас в друзья :)

Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен и сделайте вашу ленту объективнее!
  • 0
    Нет аватара mfede
    08.11.1315:59:33
    поднимая температуру плазмы вплоть до нескольких миллиардов градусов

    Точно не миллионов?
    • 0
      Akimich Akimich
      08.11.1316:09:27
      Сибирские ученые создают для этого проекта устройства для нагрева плазмы — атомарные инжекторы высокой мощности. "Это важный элемент будущих (термоядерных) реакторов… Для того, чтобы нагреть плазму, которая в этих реакторах удерживается, нужно иметь очень мощную систему нагрева, которая бы позволила получить температуру плазмы в миллиарды градусов", — сказал Иванов.

      РИА Новости http://ria.ru/nsk/2013110...302932.html#ixzz2k3Tuhu4n 
      тоже засомневался, нет, на других ресурсах тоже. Либо директор оговорился, либо..
    • 4
      Нет аватара Cinik
      08.11.1317:46:58
      Точно не миллионов?

      Температура равновесной плазмы в полмиллиарда градусов давно достигнута. Но для промышленного реактора этого мало.
      Вообще, температуру электронов в плазме доводят более чем до 10 млрд градусов. Получена энергия электронов в плазменном ускорителе 1ГэВ. А 1ГэВ это 11,6 млрд Кельвинов. Не, кажись наврал, триллионов Кельвинов.
      Но в данном случае речь о температуре ионов в плазме. Понятно, что нагреть ионы труднее.
      Моя банальная эрудиция подсказывает, исходя из постоянной Больцмана и массы атома водорода, что для достижения миллиардов градусов поток атомов водорода необходимо разогнать до порядка десяти тысяч километров в секунду. Разумеется, речь об очень узком потоке, а не о реактивной струе.
      При столкновении с облаком плазмы направленное движение атомов станет хаотическим, т.е. кинетическая энергия превратится в температуру.
      Возможно, я ошибаюсь в подсчётах, прикидывал на глаз. Может есть тут люди, помнящие школьный курс физики?
      Отредактировано: Cinik~17:53 08.11.13
      • 0
        Нет аватара mfede
        08.11.1319:31:59
        Из школьного курса физики я помню, что для запуска термоядерной реакции хватает температуры плазмы в несколько миллионов градусов.
        • 1
          Evgenij Evgenij
          08.11.1319:45:09
          у нас ученые суровые, им дай волю...   
        • 0
          Нет аватара Cinik
          08.11.1323:22:13
          Из школьного курса физики я помню, что для запуска термоядерной реакции хватает температуры плазмы в несколько миллионов градусов.

          Так вопрос не в самом запуске, а в том, чтобы эта реакция дала больше энергии, чем потребовалось на её запуск.
      • 2
        Нет аватара Григорий Немцев
        08.11.1320:45:17
        В целом не ошибаешься. 1 эВ=11600К. Максимальная температура, полученная на крупнейшем токамаке Джет около 400 миллионов Кельвинов. По сечению реакции дейтерия и трития, оптимально иметь температуру ионов где-то 70-80 кэВ, но можно успешно работать и при 20. Но это наиболее легко достижимая реакция. Реакции на гелии-3, перспективные в виду отсутствия нейтронного излучения требуют уже гораздо больших температур. Знаю про токамаки. Нагревают плазму там разными способами, током плазмы, ВЧ-излучением, но наиболее эффективный, как раз инжекцией нейтральных пучков. Разгоняют ионы электрическим полем, потом они перезаряжаются до нейтральных атомов на какой-нибудь фольге на выходе, чтоб залететь в токамак, а там уже перезаряжаются снова на других более холодных ионах. Разогнать пучок до таких энергий несложно, можно сравнить с энергиями в том же коллайдере. Сложно как раз нагреть плазму до большой энергии, то есть создать равновесную структуру и удержать. На Джете для нагрева плазмы сейчас используют пучки с энергией в 100 кэВ и мощностью 10-15 МВт. Сейчас строится токамак ИТЭР, на котором планируется впервые получить зажигание плазмы. Для него делают инжектор в 50 МВт и с энергией насколько я знаю, около 1 МэВ. Делают к сожалению этот инжектор итальянцы, а оказывается мог бы и Новосибирск.
  • 0
    Нет аватара mmx
    08.11.1318:30:56
    Температура в солнечном ядре 14 млн К и этого вроде как хватает для термоядерной реакции. Так что речь все же о миллионах а не миллиардах    
    • 0
      Нет аватара Cinik
      08.11.1323:19:35
      Температура в солнечном ядре 14 млн К и этого вроде как хватает для термоядерной реакции. Так что речь все же о миллионах а не миллиардах

      В солнечном ядре условия сильно отличаются.
      Кстати, где-то слышал сравнение Солнца с кучей прелой листвы в смысле энерговыделения на единицу массы.
    • 0
      Zveruga Zveruga
      09.11.1301:04:45
      Там и гигантское давление присутствует.
  • Комментарий удален
  • 1
    Zveruga Zveruga
    09.11.1301:12:02
    Первая новость недостаточно широко тут раскрыта. Это устройство по сути переворот в физике термоядерного синтеза, т. к. позволяет создать термоядерный реактор по цене на порядок дешевле. Особенность устройства заключается в том, что там используются электромагнитные вибрации колеблющиеся на определённых частотах. Ионы попадая в слои этих полей резонируют и скапливаются в большие сгустки.

    Эффект работы устройства можно объяснить одним очень подходящим примером, в гудящем кране вода течёт медленнее. Происходит это по той же причине, резонирующий кран создаёт в воде волны, которые препятствуют её распространению. Ученые назвали этот эффект пробкой.

    Этот эффект нашим ученым удалось реализовать для накопления ионов в ускорителе.

    Еще раз повторю, термоядерный реактор работающий на эффекте "пробок" будет стоить на порядок дешевле чем Токамак. А всё благодаря тому, что нам удалось удержать плазму гораздо дешевле чем сверхпроводниковыми электромагнитами в Токамаке.
    Отредактировано: Zveruga~01:14 09.11.13
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,