15 июня 2009 г.

Почти устойчивые спиральные плазменные шнуры

В Nature Physics вчера появилась статья с заголовком Self-organized helical equilibria as a new paradigm for ohmically heated fusion plasmas ("Самоорганизованные спиральные равновесные конфигурации как новая парадигма для омически нагретой плазмы"). Если совсем вкратце, то суть вот в чем.

Наверно все слышали по токамаки -- тороидальные ловушки с сильным магнитным полем, в котором пытаются удержать горячую плазму и заставить ее вырабатывать энергию за счет управляемого термоядерного синтеза. Конфигурация магнитного поля и плазменного шнура в токамаке умеренно устойчивая, есть и другие конфигурации, в том числе и более простые в плане практической реализации, но они подвержены сильным неустойчивостям.

Так вот, в статье обнаружено, что в одной из таких альтернативных конфигураций, в пинче с обращенным магнитным полем (reversed-field pinch), при сильных токах (мегаампер и выше) плазменный шнур самостоятельно перестраивается в новое и на удивление устойчивое спиралеподобное состояние. При этом перестраивается также и магнитное поле от шнура, которое создает магнитные барьеры для электронов, что тоже стабилизирует плазму. Шнур получается, правда, не полностью стабильным, там есть какой-то остаточный магнитный хаос, но авторы полагают, что при еще больших токах, в несколько мегаампер, получившееся спиральное состояние может стать полностью стабильным. А это вроде как светлая мечта всей термоядерной энергетики.

Я в этой теме плохо разбираюсь, поэтому хотелось бы услышать комментарии от специалистов -- насколько это неожиданный результат, действительно ли он настолько многообещающий для термоядерного синтеза?

8 комментариев:

  1. Анонимный15/6/09 18:45

    А вот ещё один вопрос.
    Предположим, что такая спираль действительно поможет догреть плазму до нужной температуры. Нагревать микроскопические колличества реагентов не выгодно - не будет необходимой отдачи энергии. Значит надо нагревать много вещества.
    Внимание, вопрос! А не случится ли при этом взрыв?

    kerk

    ОтветитьУдалить
  2. Анонимный15/6/09 20:13

    Нас учили, что проблем довольно много. И самая очевидная из них - это как забрать энергию из тора, окружённого тором магнитов сверхнизких температур. Хотя я и не специалист.

    ОтветитьУдалить
  3. В статье упоминается low-magnetic-field реактор, который будет на основе этого открытия.
    Если я привильно понимаю "low-magnetic", то там не нужно таких мощных магнитов как сейчас используют, для удержания плазмы. Но наверно большой ток закачать тоже непросто, иначе почему раньше не пробовали. Или мегаамперы, это не проблема?

    ОтветитьУдалить
  4. Анонимный16/6/09 23:02

    Кстати, всё хотел спросить профессиональных физиков - кто что думает про Polywell? Вроде бы идея не такая плохая.

    ОтветитьУдалить
  5. to kerk:
    не случится, т.к. вещества там мало, реакция не саморазгоняющаяся (в отличие от обычного ядерного реактора), рожденные нейтроны тут же улетают прочь.

    анонимному комментатору: забрать энергию, это другая проблема. Первая цель сейчас -- получить положительный выход энергии в течении длительного времени.

    to Alexandr_A: ну там уже ток в полтора мегаампера запускали. Им хочется несколько МА получить.

    другому анонимному комментатору: почитал про Polywell; я так понял, что там всё тайком разрабатывается, в журналах они предпочитают не публиковаться? Тогда непонятно, что обсуждать.

    ОтветитьУдалить
  6. Анонимный18/6/09 14:56

    Вещества то мало только в опытной установке. Не для отдачи энергии, а только для осуществления самой возможности реакции.
    А я говорю уже о том, что способ может оказаться действенным, и его применят на промышленном реакторе. Тогда надо будет заряжать вещества гораздо больше - надо ведь окупить десятки килоампер тока, используемые для формирования спирали.
    Вот и спрашиваю - не бахнет ли в таком случае всё это сокровище.

    kerk

    ОтветитьУдалить
  7. Анонимный24/6/09 05:16

    Токи смещения в плазме. Интересно, но непрактично. При практической возможности создавать стабильные токи в несколько мегаампер, зачем тогда термояд?

    ОтветитьУдалить
  8. Здравствуйте да это интересно а поподробнее сыллочки

    ОтветитьУдалить