Энергия ядерного синтеза
- высокоскоростной (около 10- 9 с) нагрев малых объемов конденсированного термоядерного топлива (n ї 1023 см- 3).
Большинство исследований по проблеме УТС проведено с плазмой малой концентрации. Основной задачей этого направления является обеспечение длительного времени удержания плазмы. Для предотвращения соприкосновения со стенками рабочего объема используются магнитные поля различной конфигурации. Из магнитных ловушек в настоящее время специалисты считают наиболее перспективной ловушку, называемую ТОКАМАКом (тороидальная камера с магнитными катушками). Не останавливаясь подробно на достижениях и проблемах ТОКАМАКов, отметим, что в конце 70-х годов страны, развивающие это направление, объединили свои усилия по разработке проекта интернационального термоядерного экспериментального реактора. Цель реализации этого проекта - техническая демонстрация УТС.
Второе направление исследований с плазмой высокой концентрации начало развиваться учеными США и СССР в начале 60-х годов. Альтернативность этого направления выражается в том, что его разработчики предложили не преодолевать огромные трудности по удержанию неустойчивых плазменных сгустков, а создать такие условия, при которых значимая часть термоядерного топлива сгорела бы быстрее, чем оно разлетится. Временные параметры этого процесса определялись инерцией топливной смеси. Это направление получило название инерциального термоядерного синтеза (ИТС). Идея заключалась в том, что дейтерий-тритиевая смесь в конденсированном (замороженном) состоянии сверхбыстро нагревается до температуры порядка 108 К. Длительность сохранения объема топлива определяется временем разлета плазмы, которое имеет порядок d / u, где d - линейный размер объема, u - средняя скорость частиц нагретой плазмы. Это время можно принять за время удержания плазмы, которое входит в критерий Лоусона . Тогда можно оценить размер d: n * d / u ~ L, откуда d ~ L " u / n. Используя для дейтерий-тритиевой плазмы значения L 1014 c/см3, u = 108 см/с и n = 5 * 1022 см3, получим значение d = 2 мм, а время удержания t = 2 * 10- 9 с.
На этих двух путях физики добились примерно одинакового уровня- физика процессов ясна, но впереди большие инженерно-технические трудности.Помимо описанных способов существует принципиально другой способ получения ядерной энергии синтеза – мезонный катализ, позволяющий обойтись без использования высоких температур. Основная идея m-катализа состоит в следующем. Находящийся в водородной среде, содержащей ядра-изотопы d и t, свободный мюон образует сначала мюонный атом (dm , tm), а затем и мезомолекулярный ион. В таком ионе благодаря его малым размерам достаточно быстро протекает соответствующая ядерная реакция синтеза. При этом происходит высвобождение мюона (если его не подхватит образующееся в реакции заряженное ядро) и цепочка описанных превращений повторяется до момента распада мюона.
В бомбах выполнения условия термоядерного горения достигли за пятилетку. В УТС несмотря на десятилетия интенсивных исследований, практически результат до сих пор не получен. Поэтому учёные Всероссийского научно-исследовательского института технической физики (РФЯЦ-ВНИИТФ) города Снежинска (ранее Челябинск-70) предлагают взрывать небольшие термоядерные заряды в КВС (Котлы Взрывного Сгорания) .
Немного больше о технологиях >>>
Классификация изобретений и НТП
"Экономична мудрость бытия, все новое в
нем шьется из старья". В.Шекспир
В шестом веке до нашей эры в древнегреческой
колонии Сибарис — крупном по тем временам торговом центре, жители которого
славились любовью к роскоши, — существовал обычай, по которому повар,
пр ...
Проблемы квазистатической электродинамики
В
работах [1], [2] мы показали, что условием выполнения градиентной
инвариантности (эквивалентность калибровки Лоренца и кулоновской калибровки)
является жесткое ограничение на источники полей в уравнениях Максвелла. Заряды
и токи в этих уравнениях должны перемещаться со скорос ...
