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....

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 часа

01:07, 12 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 материалахФизики из Калифорнийского политехнического университета (California Polytechnic State Univer...

13:07, 29 Янв Чехлы для Samsung Galaxy S26 Ultra показали магнитное крепление Утечка изображений аксессуаров Samsung для Galaxy S26 Ultra раскрыла дизайн чехлов Kindsuit с круглым магнитным кольцом. Наличие магнитов подтверждает слухи о встроенной поддержке стандарта Qi2 во всей линейке Galaxy S26, что позволит использовать с...

14:14, 10 Дек Разработка технической карты сварки В производстве и строительстве ключевым фактором безопасности и качества является строгое соблюдение технологических процессов. Особенно это актуально для сварочных работ на объектах повышенной опасности, где малейшее отклонение от нормы может приве...

10:07, 28 Дек Магнитное управление литием позволяет создать безопасную, взрывобезопасную «батарею мечты» Разработана новая технология аккумуляторных батарей, обеспечивающая значительно больший запас энергии — достаточный для решения проблем, связанных с запасом хода электромобилей, — при одновременном снижении риска теплового разгона и взрыва. Исследов...

13:36, 18 Дек Матрица судьбы как зеркало жизни и скрытых возможностей Интерес к самопознанию всегда был частью человеческой природы. В разные эпохи люди искали ответы в философии, религии и науке, а сегодня всё чаще обращаются к нумерологии. Одним из самых глубоких и наглядных инструментов считается Матрица судьбы на ...

17:07, 13 Мар Секунды до поражения: Как ИИ меняет правила игры на поле боя Признания высокопоставленных военных редко звучат так буднично, описывая вещи столь революционные. На недавнем брифинге командующий Центрального командования вооруженных сил США (Центком) генерал Брэд Купер фактически снял гриф «секретно» с того, чт...

00:07, 15 Окт Обнаружена растущая аномалия в магнитном поле Земли Используя 11-летние измерения магнитного поля, проводимые спутниковой группировкой Swarm Европейского космического агентства, ученые обнаружили, что слабая область магнитного поля Земли над Южной Атлантикой, известная как Южно-Атлантическая аномалия...

Один в поле воин: как противостоять давлению в коллективе 01:07, 24 Авг Один в поле — воин: как противостоять давлению в коллективе Почти из любой ситуации можно выйти победителем. Групповое давление может происходить на работе, в учебных заведениях и в других местах, где нужно иметь дело с коллективом. Всегда может не повезти оказаться в «токсичном» окружении, поэто...

01:07, 31 Авг Рогов заявил о желании Зеленского зачистить политическое поле Украины Владимир Рогов обвинил Владимира Зеленского в затягивании мирных переговоров из-за стремления устранить политических соперников и удержать полный контроль над страной. Владимир Зеленский затягивает переговоры по урегулированию конфликта на Украине и...

15:07, 27 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 агентств. Сотни объявлений обещают мгновенное гражданство Евросоюза. Реальность жестче: легальных пу...

23:07, 16 Окт Microsoft интегрирует Copilot в поле поиска на панели задач Windows 11 В ближайшие недели Microsoft начнёт тестирование интеграции ИИ-ассистента Copilot в поле поиска на панели задач с Windows 11. Этот шаг призван «сделать панель задач динамичным центром, который поможет пользователям достигать большего с меньшими усил...

09:07, 12 Дек Китай запустил в небо «авианосец дронов»: как «Цзютянь» может изменить поле боя Китай впервые поднял в воздух крупнейший в мире беспилотный летательный аппарат «Цзютянь» (Jiutian), способный нести до шести тонн вооружения и более 100 малых дронов для роевых атак. Первый полет состоялся в провинции Шэньси. Аппарат, разработка ко...

11:07, 18 Сен Побьёт даже «Прадо» на его же поле: Экспериментальный УАЗ-3172 пора вернуть на конвейер – Россия заждалась! Ульяновцы должны прислушаться к россиянам, которым необходим такой внедорожный универсал. Кризис после развала СССР стал причиной, по которой свет не увидело большое количество амбициозных моделей авто. На фоне того, что в 2020 году предлагают своим...

00:07, 23 Сен Крупнее жвачки, дороже золота: француз нашёл камень весом 7,5 карата прямо на американском поле Арканзас снова напомнил, что "охота за сокровищами" бывает вполне законной и семейной: французский турист нашёл в государственном парке Crater of Diamonds коричневый алмаз массой 7,46 карата и назвал его в честь невесты. Парк уникален тем, что кажды...

15:07, 29 Окт Некоторые игроки «Реала» недовольны требованиями Алонсо и считают, что у них мало свободы для демонстрации своих качеств на поле (The Athletic) Как пишет The Athletic, когда 43-летний специалист пришел на пост главного тренера мадридской команды, то обнаружил, что «в ее раздевалке множество плохих привычек ». Одним из первых его посланий игрокам заключалось в том, что при нем всем придется ...

17:07, 27 Янв Пруцев об уходе из «Спартака»: «Станкович не высказал мне ни одной претензии, но и на поле не выпускал. У меня впервые было, что за год тренер ни разу не пообщался» Данил Пруцев объяснил, почему решил перейти в «Локомотив» из «Спартака». 25-летний полузащитник выступает за железнодорожников на правах аренды. – Перейти в аренду в «Локомотив» – именно ваше желание? – Все верно, я просил отпустить меня. Появился в...

11:07, 26 Фев Андрей Талалаев: «Смешно, когда Генич говорит, что мы уничтожаем футболистов в «Балтике». Мнение человека, выполнявшего управленческие функции на поле 30 лет назад» Главный тренер «Балтики» Андрей Талалаев поделился размышлениями на тему управления коллективом. – Вам как тренеру проще управлять коллективом малоизвестных, но голодных до футбола парней? – По-моему, это глупости. Поставь над вами сейчас 16-летнего...

06:07, 27 Фев Тикнизян о том, что Галактионов подозревал его и Дзюбу в заговоре: «У нас был хороший коннект на поле, а вне его мы почти не пересекались. Какая сложится картина у мнимого, неуверенного тренера?» Бывший защитник «Локомотива» Наир Тикнизян рассказал, почему Михаил Галактионов подозревал его и Артема Дзюбу в заговоре. – Он [Галактионов] опроверг твои слова, что кто-либо из тренерского штаба мог тебе намекнуть, что вы с Дзюбой якобы сливали его...

05:07, 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 России решают не футболисты на поле. На 85-й минуте хавбек хозяев Максим Петров сыграл на подборе в це...

03:07, 11 Авг Концерт Дженнифер Лопес уничтожил газон на стадионе в Узбекистане, где играют сборная и «Бунедкор». Ранее после выступления певицы пришло в негодность поле в Армении Как сообщает Championat.Asia, на стадионе «Бунедкора», на котором свои матчи проводит и национальная сборная, ведутся работы по приведению в порядок газона, который оказался испорчен после концерта американской певицы Дженнифер Лопес. «Я поговорил с...

15:07, 15 Мар Геннадий Орлов: «За «Зенит» было стыдно в 1-м тайме, «Спартак» просто возил! Где план на игру, дисциплина? Что вы делали на поле? Качество игры ужасное. Удивительно, что идет 2-м в РПЛ» Комментатор Геннадий Орлов раскритиковал «Зенит» по итогам матча со «Спартаком» (0:2). «Справедлив ли результат? В таких случаях принято говорить: счет на табло. 2:0. Но я бы хотел сказать, прежде всего, о другом. Причем это касается не только «Зени...

18:07, 02 Апр Глава Сената Италии о невыходе на ЧМ: «Население Боснии меньше, чем на Сицилии, – любая команда должна была их побеждать. Нужны изменения – не менее 4 итальянцев на поле в каждой команде» Президент республиканского сената Италии Иньяцио Ла Русса предложил ввести ограничения на количество иностранных футболистов на поле. Сборная Италии не вышла на третий чемпионат мира подряд, уступив Боснии и Герцеговине по пенальти в финале плей-офф...

11:07, 18 Фев Мбаппе о Престианни, которого Винисиус обвинил в расизме: «Этот парень недостоин играть в ЛЧ – мы подаем пример детям, как можно говорить такое на поле? Сегодня есть вещи поважнее футбола» Нападающий «Реала» Килиан Мбаппе заявил, что форвард «Бенфики» Джанлука Престианни недостоин играть в Лиге чемпионов. «Реал» одержал выездную победу в первом стыковом матче Лиги чемпионов (1:0). По ходу игры вингер «Реала» Винисиус сказал судье Фран...

21:07, 23 Авг Семак о Глушенкове, после гола показавшем, что его место на поле: «У каждого игрока должна быть цель не сидеть на скамейке, а выходить. Но место надо выиграть в конкурентной борьбе» – Сергей Богданович, сегодня Максим Глушенков появился на поле после пропуска двух матчей в РПЛ . Он отметился голевой передачей и голом. После забитого мяча он показал характерный жест в сторону скамейки, что его место на поле. Как вы это прокоммен...