Автор Тема: Российские физики завершили монтаж камеры для самого мощного лазерного экспериме  (Прочитано 807 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 17 807
  • Репутация: +72/-34
  • Пол: Мужской

РФЯЦ-ВНИИЭФ
 
Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове закончены работы по сборке камеры взаимодействия для опытов по управляемому лазерному термоядерному синтезу. Установка будет обладать наибольшей энергией импульса среди всех введенных в строй и планируемых в ближайшем будущем аналогов. В данный момент проводятся испытания, ввод в эксплуатацию запланирован на 2022 год. Об этом сообщается на официальном сайте РФЯЦ-ВНИИЭФ.

Существуют два принципиально разных способа получения ядерной энергии: цепные ядерные реакции и термоядерный синтез. Первый способ связан с распадами тяжелых ядер, таких как уран и плутоний, а второй подразумевает слияние легких ядер, в первую очередь, водорода. Оба способа работают из-за существования феномена дефекта массы, то есть влияния внутренних взаимодействий на массу составной частицы. Этот эффект проявляется только в случае сравнимости энергии взаимодействия с энергией частицы, соответствующей массе покоя по формуле E = m×c2.

Наибольшей энергией взаимодействия на один нуклон (протон или нейтрон) обладает изотоп никель-62, что делает его самым стабильным ядром. Иногда можно встретить утверждения, что наиболее стабильным является изотоп железо-56, но это не так — это ядро обладает наименьшей массой на нуклон, но не наибольшей удельной энергией. Различие объясняется неодинаковой долей протонов и нейтронов в ядрах: в железе больше более легких протонов (46,43 процента), а в никеле их чуть меньше (45,16 процентов). Тем не менее, конечным продуктом термоядерного горения элементов в недрах звезд является никель-56, который затем распадается на стабильное железо-56, а никель-62 является достаточно редким изотопом, так как не может быть получен естественным образом в результате захвата альфа-частиц.

В результате ядра значительно тяжелее никеля-62 могут распадаться с выделением энергии, а гораздо более легкие ядра могут сливаться с выделением энергии, которая в обоих случаях будет связана с дефектом масс. Оба варианта подходят для создания систем с положительным суммарным выходом энергии: первый путь используется в атомных электростанциях и атомных бомбах, а второй пока удалось реализовать только в неконтролируемом варианте — в виде термоядерной бомбы.

Существует целый ряд разнообразных подходов к получению термоядерного горения водорода в контролируемых условиях: реакторы с магнитным удержанием плазмы (токамаки и стеллараторы), системы импульсного нагревания при помощи лазеров или на основе пинч-эффекта и другие. Потенциально термоядерная энергетика является исключительно привлекательной, так как водородное топливо обладает очень высокой энергоемкостью, а отходом является только гелий — безвредный инертный газ.

Идея импульсных реакторов состоит в быстром нагреве и сжатии топлива, так что до момента его разлета ядра успеют вступить в реакцию. Большинство реализованных попыток опирается на использование мощных лазерных импульсов. Одним из крупнейших на данный момент работающих экспериментов по лазерному термоядерному синтезу является американский проект National Ignition Facility (NIF, там недавно научились сливать несколько лазерных лучей в один). В рамках этого подхода сводятся 192 лазера общей пиковой мощностью в 500 тераватт и суммарной энергией импульса в 1,8 мегаджоулей.

В РФЯЦ-ВНИИЭФ также проводятся эксперименты по лазерному синтезу. В текущий момент отечественные ученые монтируют новую установку, которая будет рекордсменом среди введенных и планируемых к строительству лазерных систем: к мишени будет подводиться в полтора раза больше энергии в импульсе, чем у NIF (2,8 мегаджоулей против 1,8). На данном этапе была завершена сборка центрального элемента установки — камеры взаимодействия, в которой лазерные импульсы должны контактировать с мишенью. Сама камера представляют собой сферу диаметром 10 метров и весом около 120 тонн.

Общий вид строящейся установки


 «До сих пор никто в мире не смог в лаборатории зажечь термоядерную мишень, — говорит директор Института лазерно-физических исследований РФЯЦ-ВНИИЭФ Сергей Гаранин. — Основная проблема в том, что маленькое количество вещества нужно сжать до очень высоких плотностей. Поэтому оболочка должна двигаться сферически симметрично, отклонения от сферического сжатия недопустимы. Эксперименты, которые были проведены на установке NIF, показали, что система не может обеспечить необходимую однородность облучения центральной капсулы. Наша система облучения иная, она уже практически сферически симметрична. Имея предыдущий опыт экспериментов, у нас есть все шансы добиться желаемого (зажигания термоядерных реакций в мишенях) первыми в мире».

Теперь ученые приступили к тестированию первого модуля установки, к концу года он должен быть запущен. На 2022 год запланирован ввод в эксплуатацию первой очереди лазерной установки.

Технологии термоядерного синтеза активно развиваются в последние годы. В частности, ученым удалось запустить реакцию в стабилизированном Z-пинче, немецкий стелларатор Wendelstein 7-X получил первую плазму, а National Ignition Facility провели эксперименты с жидкой мишенью.
https://nplus1.ru/news/2019/04/16/laser-ignition-sarov

Оффлайн djsvarnoiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 7 607
  • Репутация: +51/-12
  • Пол: Мужской

Оффлайн Литератор

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 10 374
  • Репутация: +32/-14
Во Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ) в Сарове закончены работы по сборке камеры взаимодействия для опытов по управляемому лазерному термоядерному синтезу.
А как с безопасностью? Может так шарахнуть, что мало никому не покажется.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 17 807
  • Репутация: +72/-34
  • Пол: Мужской
А как с безопасностью? Может так шарахнуть, что мало никому не покажется.
Все ОК, там специалисты работают! А миллиграммы не шарахнут, а если что-то и случится все останется внутри камеры!
При расширении  газ моментально остынет, да и объем его при нормальных условиях будет всего от силы несколько литров.
Эта камера и есть защитная оболочка от непредвиденных случаев

Оффлайн Литератор

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 10 374
  • Репутация: +32/-14
Все ОК, там специалисты работают! А миллиграммы не шарахнут, а если что-то и случится все останется внутри камеры!
При расширении  газ моментально остынет, да и объем его при нормальных условиях будет всего от силы несколько литров.
Эта камера и есть защитная оболочка от непредвиденных случаев
Ото всех жена ушла - везде работают специалисты. А эксперименты с лазерами высокой мощности требуют повышенной осторожности

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 17 807
  • Репутация: +72/-34
  • Пол: Мужской
Ото всех жена ушла - везде работают специалисты. А эксперименты с лазерами высокой мощности требуют повышенной осторожности
Работа с серной кислотой тоже требует повышенной осторожности!
Надеюсь, там нет ни одного гуманитария, которые элементарных технических вещей нее понимают!

Оффлайн Литератор

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 10 374
  • Репутация: +32/-14
Работа с серной кислотой тоже требует повышенной осторожности!
И чё? Это и  так все знают

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 17 807
  • Репутация: +72/-34
  • Пол: Мужской

Оффлайн Литератор

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 10 374
  • Репутация: +32/-14
Судя по вам НЕТ!
Лазеры - это Вам не серная кислота, где в запасе должно быть много воды. Вот, дескать, и вся безопасность

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 17 807
  • Репутация: +72/-34
  • Пол: Мужской
Лазеры - это Вам не серная кислота, где в запасе должно быть много воды. Вот, дескать, и вся безопасность
Вы это лучше Дедуле объясняйте или Ховалкину!

Оффлайн evilimp

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2 058
  • Репутация: +31/-6
  • Пол: Мужской
ну заживем скоро .....
Не. Это просто еще один дорогостоящий способ не получить реакцию синтеза.
Их уже много перепробовали прапорщики со справкой о квалификации физика.
Ну может получат чего непредвиденное. Это может быть.

Оффлайн Литератор

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 10 374
  • Репутация: +32/-14
Их уже много перепробовали прапорщики со справкой о квалификации физика.
Вы полагаете, что в Штатах работают липовые физики с квалификацией прапорщиков? Тогда у них ничего не получится

Оффлайн evilimp

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 2 058
  • Репутация: +31/-6
  • Пол: Мужской
Вы полагаете, что в Штатах работают липовые физики с квалификацией прапорщиков? Тогда у них ничего не получится
И те, и наши собственные термоядерные деятели ведут себя как прапорщик из древнего анекдота. "Х... тут думать, трясти надо !!!"
Вот и трясут перверсивным способом, хотя совершенно ясно, что нагревом и давлением ничего не получается.

Оффлайн djsvarnoiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 7 607
  • Репутация: +51/-12
  • Пол: Мужской
..... хотя совершенно ясно, что нагревом и давлением ничего не получается.
а чем получится? :rolleyes:

Оффлайн djsvarnoiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 7 607
  • Репутация: +51/-12
  • Пол: Мужской
Не. Это просто еще один дорогостоящий способ не получить реакцию синтеза.
Их уже много перепробовали прапорщики со справкой о квалификации физика.
:biggrin:
Цитировать
Ну может получат чего непредвиденное. Это может быть.
обычно этим они хорошо оправдываются, хотя за частую прокатывает и это: отрицательный результат, тоже результат :biggrin: