Вы никогда не видели этого раньше? Плазма движется внутри термоядерного реактора! [Video]

Впервые, Токамак Энерджи оно открывает окно в мир, который еще недавно казался недоступным: внутренняя часть термоядерного реактора в реальном времени, в цвете и с невероятной детализацией. В их новом видео, снятом изнутри экспериментального реактора. СТ40Британские исследователи фиксируют со скоростью 16 000 кадров в секунду движение существа и взаимодействие с литием — зрелище столь же впечатляющее, как и научно ценный.

Получить эти изображения непросто. Температура внутри токамака превышает миллионы градусов Цельсия, что делает невозможным любое прямое наблюдение обычными средствами. Однако команда Tokamak Energy впервые использовала специальную оптику и высокоскоростные системы регистрации, чтобы запечатлеть «танец» элементов внутри магнитного поля реактора.

На видео мы видим волнистое, почти танцующее сочетание цветов: существо изотопов водорода (в данном случае дейтерия) характерно светится розовый света при вводе литийизображение заполняется красные и зеленые оттенки. Это не просто привлекательный визуальный эффект: каждый цвет соответствует определенному физическому процессу, предоставляя ученым важные данные о поведении плазмы и ее воздействии на материалы реактора.

На практике зафиксировано введение крошечных крупинок лития внутрь токамака. Попадая в более холодные внешние области плазмы, они остаются нейтральными и излучают ярко-красный свет. Но по мере приближения к горячему ядру атомы лития ионизируются — теряют электроны — и начинают светиться зелеными оттенками. С этого момента они не движутся свободно, а следуют линиям магнитного поля, удерживающим плазму вместе, образуя впечатляющие зеленые «нити», раскрывающие структуру невидимой магнитной клетки.

Использование литий это не случайно. Этот материал действует как защитная «подушка» для реактора, поглощая тепло и ограничивая износ стенок. Запись процесса в цвете позволяет исследователям точно определить, откуда излучаются примеси, достигает ли литий ядра и как он взаимодействует с плазмой.

Read more:  «Это вопрос справедливости»: депутаты в комитете одобрили поправку о налоге Гафама с 3 до 15%

Исследование является частью новой экспериментальной программы. Токамак Энерджи называется “X-образный радиатор(XPR). Идея этой операционной модели заключается в создании защитной «атмосферы» из таких элементов, как литий, вокруг края плазмы, чтобы она излучала и теряла энергию до того, как достигнет стенок реактора. Таким образом, износ материала резко снижается без ущерба для производительности активной зоны.

Эта программа является центральным элементом программы модернизации ST40, финансируемой министерствами энергетики Великобритании и США. Цель состоит в том, чтобы покрыть все внутренние поверхности реактора литиевым покрытием — метод, который уже был успешно опробован в Принстонская лаборатория физики плазмыдемонстрируя, что он может значительно улучшить стабильность плазмы.

Читайте также

Специфическая визуальная диагностика дополняет сложные диагностические системы, установленные в настоящее время на реакторах, таких как Японский JT-60SAсамый совершенный токамак в мире. Там лазеры используются для косвенного измерения температуры и плотности плазмы, не требуя физического доступа внутрь.

Это исследование является частью глобальной гонки за коммерческим синтезом. Хотя крупные международные проекты, такие как ИТЭР во Франции используют долгосрочный подход — первые эксперименты с дейтерием и тритием ожидаются после 2039 года — более гибкие компании, такие как Tokamak Energy, выбирают меньшие сферические реакторы и высокотемпературные сверхпроводящие магниты, стремясь быстрее перейти к практическому использованию.

Читайте также

Недавнее закрытие исторического реактора JET в Великобритании, попрощавшееся с новым энергетическим рекордом, ознаменовало конец одной эпохи, но также и начало другой. Новые изображения ST40 являются ценным инструментом, который поможет ученым шаг за шагом понять динамику материи в условиях, аналогичных условиям Солнца.

Ядерный синтез остается одной из самых сложных технологических задач человечества. Но каждый новый взгляд внутрь токамака, подобный тому, который предлагает Tokamak Energy, приближает человечество на небольшой, но решительный шаг к мечте: безопасно и стабильно воспроизводить энергию звезд на Земле.

Read more:  Гражданская оборона сообщает о семи погибших в результате ударов Израиля – L'Express

[source]