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

18884Знаете ли вы, что приматы появились до вымирания динозавров, и готовы ли проверить свои... 18883Четыреста колец в туманности эмбрион раскрыли тридцатилетнюю тайну звездной эволюции 18882Телескоп Джеймс Уэбб раскрыл тайны сверхэффективной звездной фабрики стрелец B2 18881Математический анализ истинного количества сквозных отверстий в человеческом теле 18880Почему даже элитные суперраспознаватели проваливают тесты на выявление дипфейков без... 18879Шесть легендарных древних городов и столиц империй, местоположение которых до сих пор... 18878Обзор самых необычных медицинских диагнозов и клинических случаев 2025 года 18877Критическая уязвимость CVE-2025-14847 в MongoDB открывает удаленный доступ к памяти... 18876Научное обоснование классификации солнца как желтого карлика класса G2V 18875Как безграничная преданность горным гориллам привела Дайан Фосси к жестокой гибели? 18874Новый родственник спинозавра из Таиланда меняет представления об эволюции хищников Азии 18873Как новая электрохимическая технология позволяет удвоить добычу водорода и снизить... 18872Могут ли ледяные гиганты Уран и Нептун на самом деле оказаться каменными? 18871Внедрение вредоносного кода в расширение Trust Wallet привело к хищению 7 миллионов... 18870Проверка клинического мышления на основе редких медицинских случаев 2025 года