Найдено простое решение для создания компактных термоядерных реакторов

Группа учёных из Висконсинского университета в Мадисоне нашла возможность уменьшить размеры рабочих зон термоядерных реакторов. Исследователи испытали особое напыление для внутренних стенок камер реактора, которое не только лучше отводило тепло, но также связывало нейтральные атомы водорода в плазме — источник снижения мощности плазменного шнура и путь к преждевременному прекращению реакции.



«Эти нейтральные частицы водорода вызывают потери мощности в плазме, что делает очень сложной задачу поддержания горячей плазмы и создания эффективного небольшого термоядерного реактора», — поясняет руководитель группы Николай Яловега, научный сотрудник в области ядерной инженерии и инженерной физики Висконсинского университета в Мадисоне (UW–Madison).

Для решения указанной проблемы команда Яловеги в качестве тугоплавкого покрытия внутренних стенок реакторной зоны испытала холодное напыление танталом. Частицы этого тугоплавкого металла распылялись и расплющивались до состояния блинов на поверхности нержавеющей стали. Такое нанесение не создавало сплошной слой металла, а оставляло границы по контуру каждой капли. Именно эти пограничные участки, как оказалось, очень легко связывали нейтральный водород, если его атомы вылетали из плазменного шнура.

Более того, выработавшую свой ресурс поверхность стенки с танталовым напылением не нужно было затем выбрасывать или перерабатывать, а вместо неё устанавливать новое изделие. Простой нагрев восстанавливаемого участка до сверхвысоких температур высвобождал захваченный водород, и элемент конструкции камеры снова был готов для работы в реакторе. Такое решение, очевидно, заметно облегчит и удешевит ремонт термоядерных реакторов. Наконец, технологически простое напыление позволит на месте ремонтировать внутренние стенки реакторной зоны.


«Создание композита из тугоплавкого металла с такими характеристиками, как хорошо контролируемое обращение с водородом в сочетании с эрозионной стойкостью и общей упругостью материала, является прорывом в разработке плазменных устройств и систем термоядерной энергетики», — сказал второй автор работы Оливер Шмитц. — Особенно интересна перспектива замены сплава и включения других тугоплавких металлов для улучшения композитных материалов для ядерного применения».

Свою разработку исследователи испытали на университетской установке WHAM (Wisconsin HTS Axisymmetric Mirror). Установка является также испытательным полигоном для проектирования термоядерной электростанции, чем на проекте занимается компания Realta Fusion, созданная выходцами из университета.

Источник

aiwalev писал(а):

Насколько разнятся эти две температуры? И не произойдет ли так, что в критический момент указанное напыление вместо запланированного захвата молекул водорода радостно выдаст в реактор весь водород накопившийся за время эксплуатации.

Вы блестяще определили уязвимое место решения. Остаётся надеяться, что лаборанты из Мадисона обладают столь же живым умом.

Abelar писал(а):

Вы блестяще определили уязвимое место решения. Остаётся надеяться, что лаборанты из Мадисона обладают столь же живым умом.

В ветке форума со звучным названием "поговорим" Ваш сарказм ни к чему.

aiwalev писал(а):

В ветке форума со звучным названием "поговорим" Ваш сарказм ни к чему.

Я не имел намерения задеть вас, если так произошло - прошу извинить.

Abelar писал(а):

Вы каких-то фриковых аналогий нафантазировали. Зачем? Идёт нормальная работа, конкретная, как вы любите, решается практическая задача по борьбе с одним из дестабилизирующих факторов плазменной камеры. Вам докладывают о наметившемся успехе - да, маленьком, да, лишь в одном из аспектов, а вы недовольны. Чем? Какие хобби? Хобби в физике закончились в позапрошлом веке, сейчас исследования в этой области - только с огромными вложениями. И с результатами не 50/50, а как было сказано, 99/1, что отнюдь не метафора. Так работает наука. Вся. Другой нет.

Главная проблема тут не возможность немного уменьшить камеру. Ведь для всей обвязки необходимо оборудование размером в несколько домов. А то, что энергии тратится на порядки больше. Даже не на порядок. А аж на порядки. Вот это проблема. Огромная-огромная проблема! И как мне кажется, чем больше ученых будут пытаться найти решение реальной главной проблеме, тем лучше. Если это вообще возможно с таким-то КПД. А не делать вид, что главной проблемы нет и заниматься возможностями уменьшения камеры. При том, что ни в одной статье или видео о проблеме размера камеры ни разу не говорили, учитывая огромные размеры всего необходимого оборудования.

MyrMiay писал(а):

Вы опять увлеклись, и опять мимо.
Статья вверху, освежите в памяти - в первом же абзаце про то, КАКИЕ проблемы помогает решить предмет новости. Самое непосредственное отношение к тому, что вы назвали главным.
Никто не "делает вид", вопрос реакторов - вопрос комплексный, и решается он адекватными специалистами комплексно, с разных сторон, по мере возможности, а вы опять хотите только серёдочку. Ну несерьёзно уже, третий круг пошёл с теми же аргументами...

Abelar писал(а):

Вы опять увлеклись, и опять мимо. Статья вверху, освежите в памяти - в первом же абзаце про то, КАКИЕ проблемы помогает решить предмет новости. Самое непосредственное отношение к тому, что вы назвали главным. Никто не "делает вид", вопрос реакторов - вопрос комплексный, и решается он адекватными специалистами комплексно, с разных сторон, по мере возможности, а вы опять хотите только серёдочку. Ну несерьёзно уже, третий круг пошёл с теми же аргументами...

Статья вверху, освежите в памяти хоть название темы:
Найдено простое решение для создания компактных термоядерных реакторов

И ни слова про эффективность или КПД реактора. А это главное!

Первый абзац:
Группа учёных из Висконсинского университета в Мадисоне нашла возможность уменьшить размеры рабочих зон термоядерных реакторов. Исследователи испытали особое напыление для внутренних стенок камер реактора, которое не только лучше отводило тепло, но также связывало нейтральные атомы водорода в плазме — источник снижения мощности плазменного шнура и путь к преждевременному прекращению реакции...

Кто-то говорил, что размеры зон - это было проблемой? Нет. А проблема в том, что не могут поддерживать и контролировать процесс. Или тут написано, что кто-то проводил испытания и подтвердил, что это напыление действительно на сколько-то % стабилизирует процесс и улучшает КПД?

Вывод в самой статье:
Такое решение, очевидно, заметно облегчит и удешевит ремонт термоядерных реакторов.

Сделайте вид, что Вы читали статью и покажите, где тут написано про то, на сколько процентов это крайне нужное изобретение улучшает КПД? Ведь если КПД нет, то это будут исследования ради исследований. Протирание штанов...

"также связывало нейтральные атомы водорода в плазме — источник снижения мощности плазменного шнура и путь к преждевременному прекращению реакции"

Я на этом закончу, пожалуй.

MyrMiay
Я тебе больше скажу — работоспособных термоядерных установок в мире до сих пор нет. Ни одной нет. Никаких нет — не больших, ни маленьких. И в ближайший десяток лет, до постройки нашего гибридного реактора — и не предвидится. Так что эта новость — всего лишь об очередном распиле инвесторских денег американскими "учёными", которые уже почти неотличимы от британских.

Abelar писал(а):

"также связывало нейтральные атомы водорода в плазме — источник снижения мощности плазменного шнура и путь к преждевременному прекращению реакции" Я на этом закончу, пожалуй.

И ни слова о том, на сколько это улучшит КПД, хотя бы в теории. Хоть на 1%. Но нет же. Или мы разные статьи читаем… Даже в теории только (читаем внимательно название статьи): Найдено простое решение для создания компактных термоядерных реакторов.

Да, пора заканчивать…

Добавлено спустя 6 минут 47 секунд:

dimitriy7 писал(а):

Так что эта новость — всего лишь об очередном распиле инвесторских денег американскими "учёными", которые уже почти неотличимы от британских.

"Британские" учёные есть везде, со своими "шедеврами": https://nnmclub.to/forum/viewtopic.php?t=1686745&sid=4a384d4aba737944e9de5ad43695dce4

MyrMiay писал(а):

скрытый текст

Это другое. В отличие от западных "учёных" наши реально работают. И электромобили реально хорошая тема — давно пора сделать их не игрушками для богачей, как сейчас, а действительно массовыми и дешёвыми, чтобы в больших городах ездить на них, а не портить воздух выхлопами бензиновых тарантасов.