сегодня: 26.05.2019

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Реклама


Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2019-05-08 15:12:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

Новосибирские ученые-физики изменили представление о влиянии нейтрального газа на плазму


Своя
теория



Группа ученых Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН впервые показала, что скорость откачки нейтрального газа в вакуумной системе открытой магнитной ловушки может быть уменьшена без роста потерь по сравнению с первоначальной оценкой почти в 100 раз. Результаты эксперимента не только изменят теоретические представления о влиянии нейтрального газа на плазму, но и в будущем помогут упростить и удешевить конструкцию проекта класса мегасайенс - газодинамическая многопробочная ловушка (ГДМЛ). Это инфраструктурный комплекс разработки новых технологий удержания термоядерной плазмы. Результаты опубликованы в журнале Plasma and Fusion Research.

Главной задачей исследований Института ядерной физики СО РАН по удержанию плазмы является физическое обоснование термоядерного реактора на основе магнитной ловушки открытого типа, способного работать с топливами, не содержащими радиоактивный тритий. Один из этапов достижения этой цели - создание инфраструктурного комплекса разработки новых технологий удержания термоядерной плазмы - газодинамическрй многопробочной ловушки. В проект ГДМЛ будет интегрирован весь объем передовых знаний и технологий в области открытых магнитных систем удержания плазмы, накопленных в институте и мире.

Для достижения параметров газодинамической многопробочной ловушки, в частности, необходимо поддерживать в расширителе магнитной ловушки вакуум с параметрами, гарантирующими её стабильную и надежную работу.

"Нейтральный газ, неизбежно нарабатывающийся в вакуумной системе, увеличивает потери энергии плазмы и снижает ее температуру, - рассказывает старший научный сотрудник Института ядерной физики, кандидат физико-математических наук Елена Солдаткина. - Поэтому вопрос его откачки важен для любого типа открытой магнитной ловушки. Чтобы избавиться от нейтрального газа, необходимо откачивать его из установки со скоростью миллионы литров в секунду, а это серьезно усложняет проект и повышает его стоимость".

В недавних экспериментах на установке ГДЛ (газодинамическая ловушка) специалисты института впервые показали, что существующие теоретические расчеты не точны - нейтральный газ в вакуумной системе оказывает меньшее влияние на температуру плазмы, чем предсказывалось, и скорость его откачки может быть уменьшена по сравнению с первоначальной оценкой почти в сто раз.

"Процессы взаимодействия горячей плазмы и холодного газа оказались не так просты, как их описывает теория. Наши эксперименты показали, что плазма при столкновении с нейтральным газом не теряет свои параметры, а пытается «сама за себя постоять, - добавляет Елена Солдаткина. - Она выталкивает газ из горячего центра наружу (к стенкам торцевого бака), то есть берет часть работы по откачке на себя. Так что совсем необязательно откачивать нейтральный газ с такой невероятной скоростью (миллионы литров в секунду), достаточно ста литров в секунду. В будущем это поможет упростить конструкцию ГДМЛ и снизить стоимость всего проекта".

На данный момент в Институте ядерной физики СО РАН разрабатывается собственная, более полная, теория взаимодействия плазмы с нейтральным газом.

"Предварительные эксперименты на газодинамической ловушке показали, что нейтральный газ не проникает в плазму, - рассказывает старший научный сотрудник Института ядерной физики, кандидат физико-математических наук Алексей Беклемишев. - Чтобы разобраться в причинах, почему этого не происходит, необходимо построить теоретическую модель. Гипотеза, которую мы развиваем, заключается в следующем: нейтральный газ, находящийся в объеме расширителя, при нагреве плазмой и постоянном давлении оттесняется к стенкам, и, таким образом, в плазме его остается довольно мало. Гипотеза простая, но соответствующая ей математическая модель при требуемых параметрах сложна и плохо поддается компьютерным расчетам. На данный момент мы построили самую простую модель, в которой газ представлен в виде твердых шариков, которые сталкиваются с плазмой. Результаты качественно согласуются с тем, что наблюдается в эксперименте, то есть наша модель показывает, что газ действительно вытесняется к стенкам".

По словам Алексея Беклемишева, сейчас в Институте развивается более сложная теория, описывающая кинетику взаимодействия молекул газа между собой снаружи от плазмы. Задача физиков - создать полную теоретическую модель, которая будет учитывать весь диапазон необходимых параметров.

Исследовательские работы проводятся при поддержке гранта Российского научного фонда "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых", отметила руководитель пресс-службы Института ядерной физики СО РАН Алла Сковородина.



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
*******

31 мая и 1 июня в Новосибирске пройдет фестиваль крафтового пива "SibCraftFest-2019"

*******

17 августа 2019 года в Алтайском крае пройдет музыкальный фестиваль "Because of the Beatles"

******
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность

Azelofein купить в аптеке


О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2009, РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12