​​​Исследования при температуре в 150 миллионов градусов. В Институте ядерной физики научились прогнозировать процессы, которые будут происходить в реакторе ИТЭР - это установка, над которой во Франции трудятся специалисты из нескольких стран. Проект масштабнее, чем большой адронный коллайдер. Новосибирские ученые помогут избежать разрушений, а значит, и утечки радиации. 

Европейский реактор ИТЭР - в переводе с латыни «путь» - занимает площадь, примерно равную государству Монако. Эта установка поместится в двухкомнатной квартире. Но процессы ядерной физики одинаковы в любых масштабах. Поэтому здесь можно моделировать то, что будет происходить на огромной территории во Франции. 

Пока там идет большое строительство - тысячи рабочих создают уникальный комплекс, которым будут пользоваться физики всего мира. Его называют «искусственное солнце». Ученые контролируют процесс создания колец - именно по ним почти со скоростью света будут лететь потоки плазмы с температурой в 150 миллионов градусов. А температура плавления вольфрама, которым выложены стенки реактора - всего три с половиной тысячи. Сгорит, как спичка, если соприкоснется с плазмой. Поэтому ее направляют только по воздуху - с помощью магнитного поля. Но неизбежно возникают импульсы энергии, которые бьют по металлу и очень сильно нагревают поверхностный слой. 

​«В установке вольфрамовое покрытие примерно восемь миллиметров, а нагревается только 0,2. Сразу не разрушается, но возникают вот такие напряжения, растягивающие. То есть они тянут, как бы рвут верхний слой», - рассказал главный научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН Леонид Вячеславов


 
А дальше разрушения могут пойти вглубь защитной обшивки. и частицы вольфрама будут отрываться от поверхности. И попадут в поток плазмы - а это и скорость замедлит, и на результаты экспериментов повлияет. Есть и еще одна серьезная опасность. 

 
«Вот эти микрочастицы имеют большую площадь. И на этой площади могут абсорбировать тритий. А он радиоактивный. Пыль будет оседать в реакторе, в случае его разгерметизации возможно радиоактивное заражение атмосферы», - говорит старший лаборант Института ядерной физики СО РАН Дмитрий Черепанов.  

 

 
Просчитать эти процессы пока не смог никто в мире. Нашим ученым удалось смоделировать их с помощью мощного электронного пучка. Он буквально подсвечивает проблемные участки, на которых возможно разрушение. А значит, предотвратить его. Это исследование наверняка позволит сделать международный реактор безопаснее. 

 
Сергей Толмачев 

 
Как новосибирские физики помогают создавать реактор в Европе?  - Видеосюжет​

 

 

Похожие новости

  • 25/05/2017

    Большой адронный коллайдер возобновил сбор данных

    На Большом адронном коллайдере (БАК) закончились технические работы и модернизация — он возобновил сбор данных, в трех экспериментах на коллайдере участвуют исследователи НГУ и ИЯФ СО РАН. Планируемая остановка на технические работы на БАК случается в начале каждого года.
    2507
  • 15/05/2020

    Бактерии из камчатских гейзеров оказались устойчивы к терагерцовому излучению

    Ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» и Института ядерной физики им. Г. И  Будкера СО РАН провели серию экспериментов по облучению термофильных (живущих при относительно высоких температурах — от 45°С) микроорганизмов мощным терагерцовым излучением.
    715
  • 10/03/2017

    В ИЯФ СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE, на котором обсуждается новый принцип ускорения заряженных частиц, использующий плазму и протонный пучок.
    1797
  • 06/04/2017

    Германия выделит новосибирским ученым-ядерщикам 30 миллионов евро на совместные научные разработки

    Один из примеров сотрудничества - проект рентгеновского лазера, успешно развивающийся  в Гамбурге. Это оборудование, которое сможет помочь изучить структуру любого вещества одним пучком света, было изготовлено в столице Сибири.
    2157
  • 30/08/2018

    Новосибирские ученые знают, как разбить древность на атомы

    Озера, древние книги, иконы, кости мамонтовой фауны или доисторического человека, деревянные колоды из погребений и даже болотный торф - все эти объекты можно точно датировать, определить время их создания, появления на свет или, если речь идет о живом существе, период обитания на Земле.
    1351
  • 05/09/2018

    Новосибирские физики в борьбе за «полезный» атом

    ​Мы уже обращали внимание на одно парадоксальное обстоятельство. Россия - одна из немногих стран, занимающих ведущие позиции в области ядерной физики. Здесь работают признанные во всем мире специалисты-ядерщики.
    839
  • 30/06/2017

    Рентгеновский лазер XFEL: мощный, быстрый, европейский

    ​27 000 импульсов в секунду - такая высокая частота повторения делает рентгеновский лазер XFEL уникальной установкой. 100 фемтосекунд - столь короткая продолжительность импульса (одна десятитриллионная доля секунды) открывает новые возможности для изучения химических и биологических систем.
    2063
  • 22/01/2019

    Зачем в Европе хотят построить новый коллайдер?

    ​Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН) работает над концепцией нового коллайдера, который будет больше и мощнее ставшего знаменитым БАК. Разбираемся, для чего он нужен. В поисках Новой физикиКогда на Большом адронном коллайдере (БАК) был открыт бозон Хиггса, физики сразу заговорили, что теперь им необходима установка для более тщательного его изучения.
    1584
  • 20/06/2019

    Совместная работа археологов и физиков позволит закрыть «белые пятна» в древней истории Сибири

    На помощь новосибирским археологам пришли физики-ядерщики. Их уникальное оборудование позволило закрыть большое «белое пятно» истории человека на территории Новосибирской области — в эпоху каменного века.
    977
  • 28/02/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ3(1D).
    1479