Исследователи НИЯУ МИФИ построили масштабный макет будущего термоядерного реактора и разработали компактную измерительную систему, которая ловит микроскопические искажения магнитного поля, губительные для плазмы.
Данные эксперимента показали, что реальные паразитные поля в несколько раз превышают предсказанные компьютерными моделями, заставляя пересмотреть подходы к проектированию.
Управляемый термоядерный синтез остаётся, пожалуй, самой амбициозной научной задачей современности.
В основе любого токамака — магнитное поле, которое служит невидимой «бутылкой» для раскалённой плазмы.
Чем сильнее и чище это поле, тем стабильнее плазма и выше мощность установки.
Но идеальных катушек не существует.
Микроскопический сдвиг провода при намотке или перекос при сборке порождают вредные вертикальные и радиальные «паразитные» поля, которые вызывают неустойчивости, выбрасывают частицы из ловушки и в итоге гасят реакцию.
Особенно чувствительны к таким искажениям сферические токамаки — более компактные и перспективные конфигурации, где используется сплошной тороидальный соленоид с плавно переходящими друг в друга витками.
Уменьшенная копия реактора Группа физиков из НИЯУ МИФИ под руководством Андрея Николаева при поддержке гранта Российского научного фонда создала уникальный экспериментальный комплекс, чтобы изучить проблему на практике.
Они построили масштабный образец тороидального соленоида в масштабе 1:3 от создаваемого в МИФИ сферического токамака МИФИСТ-1 (MEPhIST-1).
Это аккуратное кольцо, напечатанное на 3D-принтере, с проточенными канавками, в которые уложен медный провод.
Конструкция сделана разборной: учёные могут менять конфигурацию намотки, устанавливать измерительные модули в разных поперечных сечениях и наблюдать, как меняется паразитное поле при изменении угла намотки.
Кассета с датчиками легко вынимается, что даёт гибкость, недоступную на полноразмерных установках.
Умная плата вместо громоздких приборов Сердце измерительной системы — специально спроектированная печатная плата размером 13,4 на 12,3 сантиметра.
На ней расположена матрица из 36 трёхкомпонентных цифровых датчиков Холла, а также микроконтроллер
и ячейка памяти.
Система автономна:
она синхронно опрашивает все датчики с частотой 1000 раз в секунду и записывает данные во встроенную память без участия внешнего компьютера.
Чувствительность каждого сенсора менее 0,3 миллитесла.
Главная инженерная задача, которую решили разработчики, заключалась в том, чтобы на фоне мощного основного поля разглядеть крошечные паразитные составляющие.
Когда экспериментаторы подняли ток в катушке до 1200 ампер, картина прояснилась:
основная паразитная составляющая — вертикальное поле, что совпадает с теорией.
Эксперименты показали, что хотя форма основного тороидального поля блестяще совпадает с компьютерной моделью, отношение паразитных полей к основному оказалось в несколько раз выше предсказанного.
«Даже идеальный на первый взгляд проект натыкается на реальность:
подводящие провода, микроскопические перекосы витков и наклоны датчиков вносят свою лепту», — пояснил Николаев.
Полученный метод представляет собой мост между чистым расчётом и реальной машиной.
Он поможет ответить на главный вопрос:
где тот предел неточности, который губит плазму, и как построить катушку, чтобы этого избежать.
Результаты исследования, опубликованные в авторитетном Bulletin of the Lebedev Physics Institute, лягут в основу проектирования новой катушки будущего реактора.
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- "Продолжаю верить в справедливость и закон". Владислав Бакальчук раскрыл детали судебных разбирательств с бывшей женой Татьяной Ким...
- В Курской области выявили 28 случаев фиктивной регистрации иностранных граждан...
- Принц Гарри и Меган Маркл не могут найти дом после переезда в США...
- Депутат Нилов: у пенсионеров-должников могут удержать до 70% пенсии...
- "Помните про Гитлера". Ксения Собчак заявила, что не любит домашних животных...
- «Это вам не Нива»: Рендерные снимки 5-дверной Suzuki Jimny привели автомобилистов в восторг...
21:28, 20 Ноя Учёные обнаружили, что магнитное поле света играет важную роль во взаимодействии с веществом Результаты исследования, проведённого в Еврейском университете в Иерусалиме, ставят под сомнение общепринятое понимание фундаментального принципа эле...
20:28, 10 Ноя Новая эра наблюдений Солнца: Solar Orbiter показал магнитное поле у южного полюса Солнца крупным планом Зонд Solar Orbiter Европейского Космического Агентства (ESA) предоставил первые близкие наблюдения магнитного поля в районе южного полюса Солнца. Ком...
19:11, 06 Апр В сочетании с правильным питанием EMS-тренировки дают заметные результаты уже в короткие сроки EMS-тренировки — это новый и эффективный подход в фитнесе, который сочетает обычную физическую нагрузку с воздействием электрических импульсов на мыш...
21:28, 29 Янв Чехлы для Samsung Galaxy S26 Ultra показали магнитное крепление Утечка изображений аксессуаров Samsung для Galaxy S26 Ultra раскрыла дизайн чехлов Kindsuit с круглым магнитным кольцом.
Наличие магнитов подтверждае...
23:28, 28 Дек Магнитное управление литием позволяет создать безопасную, взрывобезопасную «батарею мечты» Разработана новая технология аккумуляторных батарей, обеспечивающая значительно больший запас энергии — достаточный для решения проблем, связанных с ...
03:28, 17 Окт Обнаружена растущая аномалия в магнитном поле Земли Используя 11-летние измерения магнитного поля, проводимые спутниковой группировкой Swarm Европейского космического агентства, ученые обнаружили, что ...
21:28, 17 Ноя Уникальное поле патолли из керамики обнаружили археологи SAA Игровые традиции майя всегда окружены ореолом загадочности, но новые археологические находки показывают: развлечения в древних городах были куда боле...
17:28, 13 Мар Секунды до поражения: Как ИИ меняет правила игры на поле боя Признания высокопоставленных военных редко звучат так буднично, описывая вещи столь революционные.
На недавнем брифинге командующий Центрального кома...
19:28, 24 Авг Один в поле — воин: как противостоять давлению в коллективе Почти из любой ситуации можно выйти победителем. Групповое давление может происходить на работе, в учебных заведениях и в других местах, где нужно им...
12:28, 28 Фев Луна имела «супермагнитное» поле, но всего несколько тысяч лет Десятилетия учёные спорили о том, имела ли Луна сильное магнитное поле в ранней истории, примерно 3,5–4 миллиарда лет назад. Новое исследование...
05:28, 20 Фев Генерал Рудской: На поле боя появились зоны сплошного огневого поражения Опыт СВО демонстрирует новые тенденции в ведении боевых действий, например, появились зоны сплошного огневого поражения до 15 км перед передним краем...
01:28, 28 Май Минное поле «золотых паспортов»: как мошенники обманывают россиян в интернете Рынок "золотых паспортов" превратился в минное поле. Украинские группировки развернули в российском сегменте интернета сеть фальшивых консалтинговых ...
04:28, 30 Янв В Беларуси водитель Zeekr устроил дрифт на поле с элитной пшеницей Ущерб сельхозпредприятию составил 1400 рублей, мужчина заявил, что не видел посевы из-за снега. Об этом сообщает белорусский автомобильный сайт ABW.b...
01:28, 21 Дек Картиной на стене у Путина оказалось «Хлебное поле» художника Путнина Картина на стене у президента России Владимира Путина, которая попала на видео, опубликованное Кремлем, называется «Хлебное поле», художник – Олег Пу...
16:28, 19 Окт Microsoft интегрирует Copilot в поле поиска на панели задач Windows 11 В ближайшие недели Microsoft начнёт тестирование интеграции ИИ-ассистента Copilot в поле поиска на панели задач с Windows 11. Этот шаг призван «сдела...
16:28, 11 Дек Китай запустил в небо «авианосец дронов»: как «Цзютянь» может изменить поле боя Китай впервые поднял в воздух крупнейший в мире беспилотный летательный аппарат «Цзютянь» (Jiutian), способный нести до шести тонн вооружения и более...
20:28, 07 Май Учёные: на Куликовом поле весной можно увидеть больше 140 видов птиц Сотрудники музея-заповедника «Куликово поле» ежегодно ведут мониторинг пернатых. Всего здесь встречается более 140 видов, большинство из которых можн...
20:28, 25 Сен Побьёт даже «Прадо» на его же поле: Экспериментальный УАЗ-3172 пора вернуть на конвейер – Россия заждалась! Ульяновцы должны прислушаться к россиянам, которым необходим такой внедорожный универсал. Кризис после развала СССР стал причиной, по которой свет не...
13:28, 06 Мар Мираж дешевого топлива исчезает: борьба за каждый танкер превращает рынок газа в поле битвы Мировая энергетическая карта стремительно перекраивается на фоне нарастающей нестабильности на Ближнем Востоке. Танкеры, груженные сжиженным природны...
03:28, 05 Окт Карпин о 3:5 с «Локомотивом»: «Счет не отражает то, что происходило на поле, особенно в 1-м тайме. Играй «Динамо» и во 2-м так же, был бы иной результат» Команда уступила «Локомотиву» 3:5 в 11-м туре Мир РПЛ. – «Динамо» отдало свою игру? Пара центральных защитников – лучшая из имеющихся? – Если говорит...
18:28, 18 Фев Футбольное поле на ул. Тамбовской, пользовавшееся спросом среди юных жителей, превратилось в съемочную площадку: объясняем почему фото Екатерины Б.Местная жительница Екатерина Б. бьет тревогу. Дело в том, что детское футбольное поле, расположенное на ул. Тамбовской, рядом с Музе...
02:28, 17 Окт Умер 19-летний воспитанник «Кайрата» Толеу. Форвард упал на поле во время матча с «Экибастузом» в Первой лиге Казахстана 19-летнему нападающему «Хан-Тенгри» Диасу Толеу стало плохо во время матча с « Экибастузом » в 25-м туре Первой лиги Казахстана, он упал на газон на ...
11:28, 01 Май Муми Нгамале: «Карпин объявил, что не видит меня на поле. На теорию я опаздывал, но не на тренировки. Дело было не в этом. Так и не понял его решений» Полузащитник « Динамо » Муми Нгамале рассказал о работе с бывшим главным тренером команды Валерием Карпиным . В этом сезоне камерунец забил 4 гола и ...
07:28, 10 Фев «На поле был жесткач. Костанца подбегает, бьет лежачего Ревазова с пыра в затылок». Хавбек «КАМАЗа» Абдуллаев о драке в матче с «Крыльями» Хавбек «КАМАЗа» Сурхайхан Абдуллаев рассказал о массовой драке во время товарищеского матча с «Крыльев Советов». Игра была досрочно завершена в 1-м т...
13:28, 26 Фев Андрей Талалаев: «Смешно, когда Генич говорит, что мы уничтожаем футболистов в «Балтике». Мнение человека, выполнявшего управленческие функции на поле 30 лет назад» Главный тренер «Балтики» Андрей Талалаев поделился размышлениями на тему управления коллективом. – Вам как тренеру проще управлять коллективом малоиз...
21:28, 14 Дек Головин считает, что Кисляк и Батраков могли бы заиграть в Лиге 1: «Они очень умные на поле. Единственная проблема – оба не кажутся скоростными и физически выносливыми» Полузащитник « Монако » и сборной России Александр Головин рассказал, кто из российских футболистов способен заиграть в Лиге 1. Леонид Слуцкий : Вот ...
16:28, 16 Дек Ассоциация судей Испании о словах Переса: «Это вредит репутации испанского футбола. Не согласны с обвинениями в коррупции. Нельзя оправдывать судейством результаты на поле» Ассоциация судей Испании отреагировала на заявления президента «Реала» Флорентино Переса о коррупции в судейском корпусе. Ранее Перес, говоря о рассл...
18:28, 19 Янв Альваро Арбелоа: «Винисиус подарил «Реалу» два титула ЛЧ. Он нужен на поле, если я хочу иметь хоть какие-то шансы на победу. Фантастический, исключительный футболист» Главный тренер «Реала» Альваро Арбелоа на пресс-конференции перед матчем Лиги чемпионов против «Монако» поделился мыслями по поводу Винисиуса, которы...
02:28, 11 Авг Концерт Дженнифер Лопес уничтожил газон на стадионе в Узбекистане, где играют сборная и «Бунедкор». Ранее после выступления певицы пришло в негодность поле в Армении Как сообщает Championat.Asia, на стадионе «Бунедкора», на котором свои матчи проводит и национальная сборная, ведутся работы по приведению в порядок ...
03:28, 18 Фев Мбаппе о Престианни, которого Винисиус обвинил в расизме: «Этот парень недостоин играть в ЛЧ – мы подаем пример детям, как можно говорить такое на поле? Сегодня есть вещи поважнее футбола» Нападающий « Реала » Килиан Мбаппе заявил, что форвард «Бенфики» Джанлука Престианни недостоин играть в Лиге чемпионов. «Реал» одержал выездную побед...
17:28, 14 Май Луизао: «Винисиус страдает от двух форм расизма – из-за страны, из которой он приехал, и ситуации, в которой он оказался. Людям неприятно видеть чернокожего бразильца, блистающего на поле» Бывший капитан «Бенфики» Луизао высказался о дискриминации, с которой сталкивается вингер «Реала» Винисиус Жуниор. В феврале « Реал » победил «Бенфик...