Короткий адрес страницы: fornit.ru/2061
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml?2006/03/14/197710.

Непредсказуемый температурный рекорд

Температурный рекорд Z-машины поверг ученых в шок: рутинная замена вольфрама на сталь внезапно позволила достичь температуры на три порядка выше, чем ожидалось. Потрясенный научный мир пытается понять, что случилось и почему - но уже ясно, что эпоха термояда стала ближе.
Крупнейший в мире генератор рентгеновского излучения позволил достичь рекордно высокой температуры - 2 млрд. градусов Кельвина, превысившей предполагаемую температуру центральных областей звезд. Если полученный результат удастся понять и использовать, он откроет дорогу для создания компактных и эффективных термоядерных электростанций и произведет настоящую революцию в энергетике.
Поначалу в рекорд не поверил никто.
"Мы повторяли эксперимент много раз, чтобы проверить и подтвердить полученный результат", - комментирует руководитель проекта доктор Крис Диней (Chris Deeney). В течение 14-ти месяцев проводились все новые и новые эксперименты, результаты которых проверялись на компьютерных моделях, разработанных доктором Джоном Апразесом (John Apruzese) и его коллегами из военно-морской лаборатории.
Проверка подтвердила первоначальный результат, что вызвало у ученых еще больше вопросов. Почему энергия рентгеновского излучения на выходе почти в четыре раза превысила энергию на входе? Почему высокая температура ионов сохранилась после снижения их кинетической энергии в результате торможения плазмы? Окончательного вывода пока нет.
Принцип работы Z-машины состоит в следующем: ток силой 20 млн. А проходит через область размером с катушку для ниток, ограниченную вертикальными проволочками (отсюда и название установки - "Z"), диаметр которых в 10 раз меньше человеческого волоса. При прохождении тока проволочки моментально превращаются в облако заряженных частиц - плазму.
Захваченная сильным магнитным полем, она сжимается в область меньше миллиметра в поперечнике и, естественно, тормозится. При практически мгновенном торможении ионов и электронов происходит взрывное выделение энергии в виде рентгеновского излучения. Температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов.
В этом эксперименте для проведения прецизионных спектральных измерений вольфрамовые проволочки были заменены стальными, что привело к изменению размеров активной зоны с 20 мм в диаметре до 55 - 80 мм. Совершенно неожиданно для ученых эта рутинная замена материала привела к немыслимому - на три порядка - росту температуры, которая составлиа 2 млрд. градусов Кельвина. Все прежние рекорды стали историей. Доля энергии, выделившейся в рентгеновском диапазоне, превысила ожидавшуюся в 4 раза.
Приходящее в себя научное сообщество пытается осмыслить происшедшее. Один из вариантов объяснения физической сути явления предложил доктор Малкольм Хайнес (Malcolm Haines) - консультант Sandia. Обычно после торможения ионов происходит коллапс плазмы, а высвободившаяся энергия рассеивается в окружающем пространстве. Но в ходе проведения эксперимента на Z-ускорителе энергия неизвестной природы внутри плазмы в течение еще 10 нс оказывала сопротивление магнитному полю. По мнению д-ра Хайнеса, в этом случае магнитное поле создает микровихри в плазме, увеличивая кинетическую энергию ионов. Ионы и сопровождающие их электроны выделяют энергию в результате "вязкого" трения уже после остановки плазмы, что приводит к дальнейшему увеличению температуры.
Неожиданная возможность достижения сверхвысоких температур, по сравнению с которыми меркнет даже температура солнечных недр, открывает новые перспективы для создания термоядерных энергетических установок. Открытие пришлось как нельзя кстати - обозначившийся именно сейчас энергетический кризис заставил многие страны искать спасения в стремительном развитии ядерной энергетики. Тем не менее, подлинной альтернативой является несравненно более чистая термоядерная энергетика. Неожиданный рекорд Z-машины, успехи групп Талейархана и Паттермана свидетельствуют о том, что эпоха термояда может наступить гораздо раньше, чем полагают скептики.


Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Занятия по адаптологии
Асинхронная онлайн-школа: занятия.
14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит
Инструменты для создания своей онлайн-школы: О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит.
08-10-2018г.

Общество мифов
Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: Общество мифов.
16-09-2018г.

О реорганизации академической науки
Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: О реорганизации академической науки.
05-09-2018г.

Рефлексы и автоматизмы: обобщение
Это – обобщение эволюционного развития механизмов реализации адаптивных реакций в новых условиях от условных рефлексов до осознанно сформированных автоматизмов:
Рефлексы и автоматизмы: обобщение.
27-08-2018г.

Что люди узнали о мозге
Обобщение исследований организации психики на 2018 год: Что люди узнали о мозге.
17-08-2018г.

Протест очевидности или почему люди спорят?
Невероятное у нормальных людей и животных стимулирует исследовательское поведение, а очевидное заставляет оставаться при своем мнении: Протест очевидности или почему люди спорят?.
06-08-2018г.

Как жить чужим умом
Оптимальная стратегия использования чужих решений: Как жить чужим умом.
30-07-2018г.

Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина
Замечания по отдельным характерным спорным утверждениям: Комментарии по лекциям Вячеслава Дубынина.
27-07-2018г.

Социальная значительность
О всеобъемлющей, нарастающей проблеме общества: Социальная значительность.
19-07-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:200243