Ssylka

Может ли Z-пинч стать ключом к термоядерной энергии будущего?

Термоядерная энергетика, долгое время остававшаяся лишь мечтой, все ближе подступает к реальности. Одним из перспективных направлений является Z-пинч – концепция, уходящая корнями в 1950-е годы, когда для удержания плазмы использовались магнитные поля. Компания Zap Energy активно развивает это направление, предлагая инновационный подход к проблеме.
Может ли Z-пинч стать ключом к термоядерной энергии будущего?
Изображение носит иллюстративный характер

Особенностью подхода Zap Energy является стабилизация плазмы с помощью сдвиговых потоков. В отличие от ранних экспериментов, таких как ZETA (Zero Energy Thermonuclear Assembly) в Великобритании, где доминировала неустойчивая термоядерная реакция типа «пучок-мишень», приводящая к анизотропному распределению нейтронов, Zap Energy достигла значительных успехов в создании стабильной термоядерной реакции.

Ключом к пониманию успеха Zap Energy является измерение изотропности нейтронов. Нейтроны несут 80% энергии термоядерной реакции. Изотропия нейтронов, то есть одинаковое распределение их энергии во всех направлениях, является надежным признаком того, что плазма находится в термодинамическом равновесии и происходит истинный термоядерный синтез. Анизотропия, напротив, свидетельствует о реакции «пучок-мишень», которая менее эффективна и масштабируема.

Успех Zap Energy в измерении изотропности нейтронов в их устройстве FuZE является важным шагом вперед. Многочисленные измерения, проведенные на основе 433 плазменных импульсов, подтвердили, что FuZE генерирует нейтроны с высокой степенью изотропии.

В отличие от Dense Plasma Focus (DPF), где нейтроны в основном образуются в результате взаимодействий типа «пучок-мишень», подход Zap Energy позволяет добиться более эффективного и масштабируемого термоядерного синтеза. Это достигается за счет использования сдвиговых потоков для стабилизации Z-пинча, что задерживает нестабильность магнитного поля.

Важно отметить, что Zap Energy смогла достичь этих результатов без использования внешних магнитов для удержания плазмы, что упрощает конструкцию и потенциально снижает стоимость будущих термоядерных реакторов.

Ведущую роль в исследованиях Zap Energy играют такие ученые, как Ури Шумлак, главный научный сотрудник и соучредитель компании, и Рэйчел Райан, старший научный сотрудник, которая возглавляла группу, опубликовавшую статью в журнале Nuclear Fusion. К исследованиям также подключились сотрудники Lawrence Livermore National Lab.

Первые измерения теплового синтеза компания Zap Energy провела в 2018 году. Райан присоединилась к Zap в 2023 году. Сейчас компания работает над созданием устройства следующего поколения, FuZE-Q, которое должно обеспечить еще более высокие энергетические характеристики.

Особое внимание уделяется анализу потери изотропии в конце плазменных импульсов. Изучение этих процессов позволит улучшить стабильность плазмы и увеличить продолжительность термоядерной реакции. Тепловой синтез масштабируется экспоненциально с увеличением тока (примерно 10^11).

В итоге, подход Zap Energy, основанный на стабилизированном сдвиговым потоком Z-пинче, демонстрирует многообещающие результаты и может стать одним из ключевых решений на пути к созданию эффективных и экономически выгодных термоядерных электростанций.


Новое на сайте

8767Криптовалютные кошельки под прицелом: как хакеры из Lazarus Group вербуют жертв через... 8766Динамические Sheet-ы в SwiftUI с автоматическим определением высоты для iOS 15+ 8765Сколько чудес скрывает мир животных? Проверьте свои знания! 8764Стоит ли рискнуть ради обновленных Bose Ultra Open Earbuds: спасение для ушей или... 8763Топливные аппетиты Америки: почему США не экономят бензин? 8762Solar Quest: графовая платформа для киберучений и развития навыков иб 8761Ледяной армагеддон надвигается на средний Запад и Северо-Восток США: города готовятся к... 8760Параллельная реализация A на Rust для поиска оптимального пути 8759Как языческие ритуалы повлияли на раннее средневековье в Нидерландах? 8758Обманчивая безопасность: как муляжи камер видеонаблюдения защищают ваш дом 8757Неужели тайные реки Антарктиды предрекают судьбу мирового океана? 8756Workday делает ставку на искусственный интеллект, сокращая 1750 рабочих мест 8755Новый вид Paranthropus capensis меняет представление об эволюции человека 8754Оптимизация ИТ-инфраструктуры цод: кейс "Датахаты" и решения ISPsystem 8753Загадка Антарктиды: череп Vegavis iaai переписывает историю птиц