Термоядерному реактору «прощупают» магнитное поле

Исследователи НИЯУ МИФИ построили масштабный макет будущего термоядерного реактора и разработали компактную измерительную систему, которая ловит микроскопические искажения магнитного поля, губительные для плазмы. Данные эксперимента показали, что реальные

паразитные поля в несколько раз превышают предсказанные компьютерными моделями, заставляя пересмотреть подходы к проектированию. Управляемый термоядерный синтез остаётся, пожалуй, самой амбициозной научной задачей современности. В основе любого токамака — магнитное поле, которое служит невидимой «бутылкой» для раскалённой плазмы. Чем сильнее и чище это поле, тем

стабильнее плазма и выше мощность установки. Но идеальных катушек не существует. Микроскопический сдвиг провода при намотке или перекос при сборке порождают вредные вертикальные и радиальные «паразитные» поля, которые вызывают неустойчивости, выбрасывают частицы из ловушки и в итоге гасят реакцию. Особенно чувствительны к таким

искажениям сферические токамаки — более компактные и перспективные конфигурации, где используется сплошной тороидальный соленоид с плавно переходящими друг в друга витками. Уменьшенная копия реактора Группа физиков из НИЯУ МИФИ под руководством Андрея Николаева при поддержке

гранта Российского научного фонда создала уникальный экспериментальный комплекс, чтобы изучить проблему на практике. Они построили масштабный образец тороидального соленоида в масштабе 1:3 от создаваемого в МИФИ сферического токамака МИФИСТ-1 (MEPhIST-1). Это аккуратное кольцо, напечатанное на 3D-принтере, с проточенными канавками, в которые уложен медный провод. Конструкция сделана разборной: учёные могут менять конфигурацию

намотки, устанавливать измерительные модули в разных поперечных сечениях и наблюдать, как меняется паразитное поле при изменении угла намотки. Кассета с датчиками легко вынимается, что даёт гибкость, недоступную на полноразмерных установках. Умная плата вместо громоздких приборов Сердце измерительной системы — специально спроектированная печатная плата размером 13,4 на 12,3 сантиметра. На ней расположена матрица из 36 трёхкомпонентных цифровых

датчиков Холла, а также микроконтроллер и ячейка памяти. Система автономна: она синхронно опрашивает все датчики с частотой 1000 раз в секунду и записывает данные во встроенную память без участия внешнего компьютера. Чувствительность каждого сенсора менее 0,3 миллитесла. Главная инженерная задача, которую

решили разработчики, заключалась в том, чтобы на фоне мощного основного поля разглядеть крошечные паразитные составляющие. Когда экспериментаторы подняли ток в катушке до 1200 ампер, картина прояснилась: основная паразитная составляющая — вертикальное поле, что совпадает с теорией. Эксперименты показали, что хотя форма основного

тороидального поля блестяще совпадает с компьютерной моделью, отношение паразитных полей к основному оказалось в несколько раз выше предсказанного. «Даже идеальный на первый взгляд проект натыкается на реальность: подводящие провода, микроскопические перекосы витков и наклоны датчиков вносят свою лепту», — пояснил Николаев. Полученный

метод представляет собой мост между чистым расчётом и реальной машиной. Он поможет ответить на главный вопрос: где тот предел неточности, который губит плазму, и как построить катушку, чтобы этого избежать. Результаты исследования, опубликованные в авторитетном Bulletin of the

Lebedev Physics Institute, лягут в основу проектирования новой катушки будущего реактора.

Термоядерному реактору «прощупают» магнитное поле

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики:

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

11:00, 04 Июл Учёный РАН: смена полюсов может ослабить магнитное поле Земли до нуля Ведущий научный сотрудник ИКИ РАН Натан Эйсмонт в интервью изданию «Абзац» не исключил, что смена магнитных полюсов может привести к критическому осл...

22:00, 07 Май Гравитационный миксер Юпитера: как железный снег внутри Ганимеда создает магнитное поле Ганимед — это не просто глыба льда, вращающаяся вокруг Юпитера. Это настоящий бунтарь Солнечной системы. В 1996 году зонд "Галилео" обнаружил у него ...

11:35, 30 Июн Mobil tibbi briqadalar ucqar yaşayış məntəqələrində müayinələr aparmışlar. Tibb işçilərinin peşəkar hazırlığının artırılması məqsədilə seminarlar və praktik məşğələlər təşkil edilmişdir Bu mətn tamamilə bədii xarakter daşıyır və real hadisələri, şəxsləri, təşkilatları və ya bölgələri təsvir etmir. Mətn yalnız regional xəbərlər üslubu...

17:00, 17 Июн Учёные впервые детально проследили, как энергия Солнца проникает в магнитное поле Земли через полярные «воронки» Измерения спутников TRACERS показали, как электроны фиксируют процесс магнитного пересоединения и переносят энергию солнечного ветра в ионосферу Земл...

11:51, 21 Апр Утилизация растворителей и лакокрасочных отходов в Москве Ликвидация ЛКМ: как избежать предписаний и закрыть вопрос с отходами В условиях жесткого надзора в Московском регионе жидкие промышленные отходы — э...

Российский РЭБ Поле-31 подавляет дроны на расстоянии не менее 2000 метров 11:00, 04 Июл Российский РЭБ «Поле-31» подавляет дроны на расстоянии не менее 2000 метров НПО «Киловатт» сообщило, что комплекс радиоэлектронной борьбы «Поле-31» способен подавлять беспилотники со спутниковой навигацией на дистанции не мен...

Минное поле золотых паспортов: как мошенники обманывают россиян в интернете 10:00, 28 Май Минное поле «золотых паспортов»: как мошенники обманывают россиян в интернете Рынок "золотых паспортов" превратился в минное поле. Украинские группировки развернули в российском сегменте интернета сеть фальшивых консалтинговых ...

22:00, 13 Июл Футбольная джерси не только на поле: как одеться в трендовом стиле blokecore Чемпионат мира по футболу – событие, которое захватило внимание не только всех болельщиков мира, но и модников. Пока одни следят за результатами матч...

14:00, 07 Июл Дерзкий вызов в небе Азии: российский самолет переиграл европейцев на их же поле Россия выводит на международную взлетную полосу обновленный Ил-114-300. На полях выставки "Иннопром" глава Минпромторга Антон Алиханов анонсировал пр...

19:00, 07 Май Учёные: на Куликовом поле весной можно увидеть больше 140 видов птиц Сотрудники музея-заповедника «Куликово поле» ежегодно ведут мониторинг пернатых. Всего здесь встречается более 140 видов, большинство из которых можн...

11:00, 12 Июл Джака об игре с Аргентиной: «На поле была только Швейцария, второй тайм – наш. Больно проигрывать из-за решения судьи» Капитан сборной Швейцарии Гранит Джака высказался о поражении от Аргентины в 1/4 финала чемпионата мира. Основное время завершилось с ничейным счетом...

01:00, 27 Июл Владимир Пономарев: «Футбол в 10 раз сложнее хоккея, две разные планеты. Харламов, Михайлов, Фирсов, Петров поиграли 15 минут с нами и подохли на поле» Бывший защитник ЦСКА и сборной СССР Владимир Пономарев прокомментировал слова бывшего главного тренера сборной России по хоккею Владимира Крикунова о...

07:00, 08 Июл Федерация Бельгии о ситуации с Балогуном: «Мы намерены добиваться пересмотра регламентов ФИФА и порядка их применения. Гордимся тем, как команда вчера ответила на поле» Королевская бельгийская футбольная ассоциация (RBFA) выступила с новым заявлениям по поводу ситуации с отменой дисквалификации форварда США Фоларина ...

10:00, 26 Май Газзаев о суперфинале Кубка России: «Кордобу на поле почти не увидел. С одной стороны – защита «Спартака» закрыла. С другой – уже мотивации не хватило, возможно» Бывший тренер ЦСКА Валерий Газзаев высказался о суперфинале Фонбет Кубка России между «Спартаком» и «Краснодаром» (1:1, 4:3 по пенальти). – Очень пон...

09:00, 28 Апр Талалаев о судьях после 0:1 от «Акрона»: «Судьбу золота и медалей сейчас решают не футболисты на поле, я в этом убежден. «Зениту» уступили в Кубке с этим же арбитром» Главный тренер «Балтики» Андрей Талалаев после домашнего поражения от «Акрона» (0:1) в 27‑м туре Мир РПЛ заявил, что судьбу медалей в чемпионате Росс...

07:00, 24 Июн «Криштиану хотели унизить, было отвратительно слышать столько варварства и неблагодарности. Но он ответил на поле – напомнил, почему он легенда». Сестра Роналду Катя о критике форварда Сестра Криштиану Роналду, Катя Авейру , после победы над Узбекистаном опубликовала пост на тему критики в адрес брата. Сборная Португалии разгромила ...

07:00, 08 Июн Зверев выиграл «Ролан Гаррос», Перес переизбран президентом «Реала», Антонелли победил в Монако, Эриксен потерял сознание на поле, Макдэвид взял «Тед Линдсей Эворд», Ефимова отобралась на ЧЕ, Дюплантис проиграл и другие новости 1. Александр Зверев стал чемпионом «Ролан Гаррос» , выиграв первый турнир «Большого шлема» в карьере. В финале 29-летний немец победил итальянского т...