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

Российские учёные прощупали магнитное поле термоядерному реактору 19:00, 21 Май Российские учёные «прощупали» магнитное поле термоядерному реактору Полученный метод представляет собой мост между расчетом и реальной конструкциейСотрудники Национального исследовательского ядерного университета «МИФ...

07:00, 06 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...

00:00, 27 Июн Самая сильная магнитная буря 2024 года помогла разгадать давнюю загадку: Земля сама ослабляет свое магнитное поле 85% кольцевого тока Земли оказалось «родом» из атмосферы планетыЯпонские ученые выяснили, что во время сильных магнитных бурь кольцевой ток, ослабляю...

22:00, 30 Май Украина испытала на поле боя американских роботов-гуманоидов Украина испытала на поле боя роботов-гуманоидов американской компании Foundation Future Industries, сообщает CNBC. Американский стартап успешно прове...

23:00, 18 Апр Боевые жуки-разведчики появятся на поле боя: главная новость СВО 18 апреля В ФРГ оборонная компания SWARM Biotactics представила жуков-разведчиков, выпуск которых начала для вооруженных сил НАТО.Насекомые-киборки представляю...

Российский РЭБ Поле-31 подавляет дроны на расстоянии не менее 2000 метров 16:00, 06 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...

10:00, 12 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...

Минное поле золотых паспортов: как мошенники обманывают россиян в интернете 20:00, 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 ...

11:00, 08 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...

03:00, 22 Июн Тренер Ирана о 0:0 с Бельгией: «Мы могли победить. Наши замены не сработали, вышедшие на поле не оправдали ожиданий» Главный тренер сборной Ирана Амир Галенои прокомментировал ничью с Бельгией (0:0) в матче 2-го тура чемпионата мира. «Игра получилась очень интересно...

16:00, 17 Май Шотландская лига о прорыве фанатов «Селтика» на поле: «Судья сообщил нам, что матч закончился и не был прерван. Однако мы категорически осуждаем действия болельщиков» Шотландская профессиональная футбольная лига (SPFL) выпустила заявление об инциденте на матче «Селтика» и «Хартс». Команда из Глазго дома обыграла кл...

14:00, 18 Июн Кафу: «Месси, Пеле, Марадона и Роналдиньо – величайшие игроки в истории, два бразильца и два аргентинца. Они никогда не дрались на поле, их били по ногам, но они улыбались и продолжали играть» Двукратный чемпион мира Кафу назвал четверку лучших футболистов в истории. – Месси , Марадона, Пеле . Что вы можете сказать об этом трио? – Это игрок...

04:00, 06 Июн Член совета Боготы Санчес – Хамесу, проигнорировавшему дочь президента Колумбии: «Ты крутой, когда дело касается неуважения к девушке, но на поле ты нытик. Позор» Член совета Боготы Хейди Санчес раскритиковала поступок Хамеса Родригеса. Напомним, вчера президент Колумбии Густаво Петро вручил игрокам сборной, ко...

15:00, 02 Май Аллегри про «Милан» – «Ювентус» и «ПСЖ» – «Бавария»: «Чем больше мяч в игре, тем больше футбола на поле. В Серии А играют полторы минуты без остановки, а в полуфинале ЛЧ – и по три подряд» Главный тренер «Милана» Массимилиано Аллегри объяснил разницу в восприятии матча с «Ювентусом» и игры Лиги чемпионов «ПСЖ» – «Бавария». «Милан» дома ...

08:00, 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 те...