​В экспериментах на газодинамической ловушке (ГДЛ) Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН была измерена величина продольных потерь энергии из открытой ловушки. Результаты совпали с теоретическими предсказаниями и показали, что величина таких потерь может быть уменьшена до величин, необходимых для термоядерного класса.
 
Ученые ИЯФ СО РАН занимаются физическим обоснованием термоядерного реактора на основе магнитной ловушки открытого типа, который был бы способен работать с топливами, не содержащими радиоактивный тритий. Один из этапов достижения этой цели — создание в ИЯФ СО РАН инфраструктурного комплекса разработки новых технологий удержания термоядерной плазмы — ГДМЛ (газодинамической многопробочной ловушки). 
 
Один из важнейших параметров, который необходимо установить — продольные потери энергии в открытой ловушке. Именно он определяет температуру плазмы, время ее удержания и прочие важные параметры. Чтобы развивать термоядерное направление, необходимо понять, каким количеством энергии можно пожертвовать без критических потерь для других параметров.
 
«Проблема в следующем: плазма имеет температуру порядка сотен миллионов, миллиардов градусов и может контактировать со стенкой, имеющей температуру, например, 20 градусов. Поэтому со стороны этой плазмы можно ожидать огромных потерь энергии, — рассказывает заместитель директора ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Александр Александрович Иванов.— Мы сейчас занимаемся тем, что пытаемся определить, на каком расстоянии эту стенку можно поставить так, чтобы она не приводила к сильным потерям энергии. Эти работы очень важны для нашего будущего проекта установки ГДМЛ, которая будет иметь параметры, близкие к термоядерным. Мы надеемся, что данная ловушка послужит неким прототипом будущих энергетических станций».
 
Для начала теоретики института провели расчеты величины энергии, выносимой из открытой ловушки вдоль магнитного поля одной электрон-ионной парой. Было показано, что энергетические потери не должны быть велики при расположении приемника плазмы (холодной стенки, с которой контактирует плазма) на расстоянии больше критического. 
 
Затем на установке ГДЛ ИЯФ СО РАН был проведен эксперимент по измерению величины энергии, выносимой из открытой ловушки одной электрон-ионной парой. Параметры новосибирской установки (температура электронов достигает 200 эВ при инжекции атомарных пучков и до 900 эВ при использовании ЭЦР-нагрева) позволяют проводить опыты в условиях, близких к термоядерным. 
 
«Эксперименты позволили нам оптимизировать параметры положения стенки магнитного поля. Оказалось, потерю энергии из плазмы можно уменьшить до приемлемого уровня, это позволяет рассчитывать, что всё будет хорошо и при более высоких параметрах — при температурах в сотни миллионов и даже миллиарде градусов», — отмечает Александр Иванов. Инженерная простота ловушек ИЯФ позволит создать более дешевый и эффективный реактор в будущем, конечно, при условии, что будет продемонстрирована принципиальная возможность достижения необходимых параметров. 
 
«Для того чтобы сделать полноценный реактор, нам нужно повысить температуру примерно еще в десять раз. Но уже сейчас, при температуре десять миллионов градусов, мы можем говорить о создании очень мощного источника нейтронов на основе этой ловушки и уточнить все детали для будущего реактора», — отмечает ученый. 
 
Важным параметром установки ГДМЛ является так называемый коэффициент усиления — отношение мощности, которая выделяется в плазме в ходе термоядерной реакции, к отношению вводимой мощности. Необходимо продемонстрировать условия в плазме, которые должны соответствовать коэффициенту усиления 1. На сегодняшнем этапе эта величина составляет только несколько процентов от нужного числа.
 
«Проект ГДНЛ включен в большой проект развития национальных исследований в области термояда, а тот в свою очередь — в некий перспективный задел для корпорации Росатом. Сейчас национальный проект находится на рассмотрении в правительстве. И мы надеемся, что решения последуют в ближайшее время, потому что это очень важно не только для нас, но и для всей атомной промышленности России», — говорит Александр Иванов.

Похожие новости

  • 23/10/2017

    Приборы и технологии ИЯФ СО РАН под землей и в космосе

    ​Может ли хорошее финансирование способствовать развитию научного потенциала института? Вопрос, конечно, риторический. Практика показывает: комплексный подход помогает не только продвинуться в исследованиях, но и повысить эффективность работы всей организации, в том числе ликвидировать существующие дисбалансы.
    1204
  • 28/12/2018

    Новосибирские физики подтвердили возможность создания плазменного двигателя

    ​Первые эксперименты на новейшей установке по удержанию термоядерной плазмы в линейных магнитных системах подтвердили возможность создания плазменного ракетного двигателя, сообщил журналистам заместитель директора Института ядерной физики (ИЯФ СО РАН) Александр Иванов.
    1649
  • 12/01/2016

    Сибирские физики предлагают альтернативный ИТЭР проект термоядерного реактора

    ​Ученые Института ядерной физики СО РАН разрабатывают альтернативный, более привлекательный в коммерческом отношении проект, сообщил РИА Новости замдиректора ИЯФ по научной работе Александр Иванов.
    2722
  • 26/12/2017

    В ИЯФ СО РАН запустили новую плазменную установку СМОЛА

     ​В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН состоялся торжественный запуск Спиральной магнитной открытой ловушки (СМОЛА). Если запланированные на ней эксперименты пройдут успешно, она приблизит нас к термоядерной энергетике и созданию плазменных двигателей для космоса.
    2042
  • 20/09/2017

    Ученые ИЯФ СО РАН разрабатывают аппарат для лечения рака

    ​Аппаратная установка новосибирских ученых, в основе которой лежит метод захвата борнейтронной терапии, должна претерпеть еще множество испытаний и доработок, чтобы полноценно лечить людей, однако первые успехи у его создателей уже есть.
    1610
  • 25/05/2018

    Фокусирующий аэрогель поможет распознать частицы в экспериментах на будущем новосибирском коллайдере

    ​Ученые Института ядерной физики им Г.И. Будкера СО РАН разработали проект системы идентификации частиц для экспериментов на будущем новосибирском коллайдере - Супер С-Тау фабрике. Это одна из ключевых систем планируемой установки, она позволит с высокой надежностью определять типы рождающихся в эксперименте частиц.
    1034
  • 17/09/2018

    Большой адронный коллайдер и фундаментальные вопросы науки

    Россия пока не получила ни одного заказа при модернизации Большого адронного коллайдера, хотя раньше без нее ЦЕРН обойтись в принципе не мог. Ровно десять лет назад в Европейской лаборатории ядерных исследований (ЦЕРН) был запущен Большой адронный коллайдер.
    1549
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    2554
  • 25/06/2019

    Что даст Новосибирску СКИФ?

    ​Новосибирск входит в эпоху крупных инфраструктурных проектов. В ближайщей пятилетке развития — строительство ЛДС к молодёжному чемпионату и проект Академгородок 2.0. Индекс «2.
    508
  • 14/05/2018

    Гениальный фантазер академик Будкер

    ​Столетний юбилей - традиционный предлог для воспоминаний и славословий. Впрочем, Андрей Михайлович (Герш Ицкович) Будкер не нуждался в таких поводах. Автор идеи встречных пучков, на которых работают ускорители всего мира, метода электронного охлаждения, классической открытой магнитной ловушки для удержания плазмы - это все о нем.
    1102