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 00:00, 22 Май Российские учёные «прощупали» магнитное поле термоядерному реактору Полученный метод представляет собой мост между расчетом и реальной конструкциейСотрудники Национального исследовательского ядерного университета «МИФ...

19:00, 11 Май Физики создали новые состояния материи, «раскачивая» магнитное поле во времени Исследование показало, что периодическое изменение магнитного поля способно порождать экзотические квантовые фазы, которых не существует в обычных ма...

21:00, 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...

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 ...

01:00, 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...

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 Ро...

Луизао: Винисиус страдает от двух форм расизма из-за страны, из которой он приехал, и ситуации, в которой он оказался. Людям неприятно видеть чернок 18:00, 14 Май Луизао: «Винисиус страдает от двух форм расизма – из-за страны, из которой он приехал, и ситуации, в которой он оказался. Людям неприятно видеть чернокожего бразильца, блистающего на поле» Бывший капитан «Бенфики» Луизао высказался о дискриминации, с которой сталкивается вингер «Реала» Винисиус Жуниор. В феврале « Реал » победил «Бенфик...