Ученые нашли причину хаоса внутри термоядерных реакторов

Термоядерная плазма оказалась способна сама создавать гигантские магнитные поляИсследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) сделали важный шаг к созданию более эффективных термоядерных реакторов. Им удалось объяснить происхождение мощных магнитных полей, которые самопроизвольно возникают внутри горячей плазмы и долгое время оставались одной из нерешенных проблем в экспериментах по термоядерному синтезу.Изображение: PPPLРечь идет о так называемом инерциальном термоядерном синтезе, где небольшая капсула с топливом сжимается мощными лазерами. Для успешного запуска реакции энергия должна распределяться максимально равномерно. Однако в реальных экспериментах ученые регулярно наблюдали появление сильных магнитных полей, которые нарушали перенос тепла внутри плазмы и делали ее поведение менее предсказуемым.Чтобы выяснить причину этого явления, исследователи смоделировали воздействие лазера на алюминиевую мишень. Оказалось, что существует определенный порог мощности лазерного излучения.Если мощность ниже этого уровня, плазма остается практически немагнитной. Но как только порог превышается, всего за миллиардную долю секунды внутри плазмы возникают магнитные поля силой до 40 тесла. Для сравнения: магнитное поле Земли примерно в миллион раз слабее.Самым интересным выводом стало то, что даже идеально ровный лазерный луч не способен предотвратить этот эффект. Причина кроется в самой природе расширяющейся плазмы.После воздействия лазера вещество мгновенно превращается в сверхгорячий газ и начинает быстро расширяться. При этом температура внутри плазмы распределяется неравномерно: вдоль направления расширения она падает быстрее, чем в других направлениях. Возникает своеобразный температурный дисбаланс.Именно этот дисбаланс запускает физический процесс, известный как неустойчивость Вейбеля. В результате внутри плазмы начинают самопроизвольно формироваться магнитные поля.После их появления поведение плазмы заметно меняется. Магнитные поля ограничивают движение электронов и препятствуют отводу тепла из зоны воздействия лазера. Это влияет на температуру, плотность и дальнейшее развитие всей термоядерной реакции.Практическая ценность работы заключается в том, что ученые не только объяснили механизм возникновения этих полей, но и вывели математическую формулу, позволяющую заранее оценить вероятность их появления по параметрам лазера и мишени.По словам авторов исследования, обнаруженный порог оказался неожиданно низким и соответствует условиям многих современных термоядерных экспериментов. Это означает, что открытый эффект уже сегодня влияет на работу существующих установок, а новая модель поможет точнее проектировать реакторы следующего поколения.Если результаты подтвердятся в дальнейших экспериментах, разработка может стать важным инструментом на пути к созданию коммерческих термоядерных электростанций, способных вырабатывать практически неисчерпаемую и экологически чистую энергию....

Ученые нашли причину хаоса внутри термоядерных реакторов

Сообщает www.ixbt.com

 

Новость из рубрики: Технологии, Наука

 

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

 
 

В России разработано умное покрытие для термоядерных реакторов 23:57, 16 Фев В России разработано «умное покрытие» для термоядерных реакторов Выбор материала обращённой к горячей плазме внутренней стенки реактора – одна из ключевых и до сих пор нерешенных задач при создании термоядерного реактора. Группа российских исследователей из научного института «Росатома» в Троицке (входит в Научны...

Ученые нашли способ точнее рассчитывать охлаждение реакторов на жидком топливе 23:57, 09 Июл Ученые нашли способ точнее рассчитывать охлаждение реакторов на жидком топливе Российские учёные из МФТИ совместно с зарубежными исследователями подобрали оптимальный подход для расчёта тепловых режимов в двухжидкостных ядерных реакторах на жидком топливе. Такие установки считаются перспективными для замыкания топливного цикла...

Ландшафтный дизайн от L.BURO: когда природа становится частью дома 15:44, 19 Авг Ландшафтный дизайн от L.BURO: когда природа становится частью дома Сад, парк, двор — это больше, чем просто территория. Это продолжение вашего пространства, место, где можно остановиться, вдохнуть свежий воздух и почувствовать ритм природы. Ландшафтный дизайн делает эту среду осмысленной, красивой и удобной. В сту...

Учёные нашли кварковое вещество внутри нейтронных звёзд 10:57, 15 Авг Учёные нашли кварковое вещество внутри нейтронных звёзд Сравнительный анализ состава ядер кварка и массивных стабильных веществ дополнил работу британских учёных о важности гравитационных волн. Доцент Алекси Вуоринен из физического факультета Университета Хельсинки (Финляндия) с коллегами нашли кварковое...

Глейхенгауз об уходе Петросян: У нее было твердое решение, принятое заранее. Причину мы так и не получили. Внутри до сих пор безумно больно 15:57, 26 Авг Глейхенгауз об уходе Петросян: «У нее было твердое решение, принятое заранее. Причину мы так и не получили. Внутри до сих пор безумно больно» Хореограф и тренер Даниил Глейхенгауз рассказал подробности ухода Аделии Петросян из группы Этери Тутберидзе . Петросян – трехкратная чемпионка России, участница Олимпиады-2026. Она покинула группу Тутберидзе в июле. «Это наша тренерская судьба – те...

Учёные объяснили причину сложности проснутся холодным утром 02:57, 20 Авг Учёные объяснили причину сложности проснутся холодным утром У мушек Drosophila melanogaster нашли связь сна и отвечающих за сенсорные стимулы нейронов. Учёные из Северо-Западного университета (США) объяснили причину сложности проснутся холодным утром. Эксперимент проводился на мушках Drosophila melanogaster,...

Зависимость от смартфона  не про дофамин: учёные выяснили настоящую причину 13:57, 23 Янв Зависимость от смартфона — не про дофамин: учёные выяснили настоящую причину Мы тянемся к смартфону не ради лайков, и наука наконец это доказала. Мы привыкли думать, что люди залипают в смартфонах из-за лайков, уведомлений и быстрого дофамина. Но новое исследование показывает более тревожную и куда более человеческую причину...

У женщин во время менструации изменяется мозг  ученые не знают причину 23:57, 04 Окт У женщин во время менструации изменяется мозг — ученые не знают причину Учены обнаружили структурные изменение мозга у женщин в период менструации Менструальный цикл сопровождается не только изменениями в репродуктивной системе, но и перестройкой в мозге. Недавнее исследование показало, что гормональные колебания способ...

19:57, 12 Фев Внутри успешных научных нейросетей нашли общую «картину мира» Учёные из MIT обнаружили недавно интересную закономерность: разные нейросети, обученные на данных из физического мира (например, для анализа молекул или белков), приходят к очень похожим внутренним представлениям. Проще говоря, у них формируется схо...

23:57, 27 Июл Призраки оказались не при чем: учёные выяснили причину тревоги, возникающей в старых домах Ощущение невидимого присутствия в пустом помещении или необъяснимая тревога, охватывающая человека в старинном здании, — классические сюжеты для мистических историй. Однако за спиной "призраков" зачастую скрываются не потусторонние силы, а вполне фи...

08:57, 08 Июл Привычный ход времени оказался иллюзией: ученые обнаружили скрытую причину распада квантовой стабильности Представьте, что вы пытаетесь подружить волка и трепетную лань. В физике это происходит уже сто лет: общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна рулит огромными звездами и галактиками, а квантовая механика командует парадом в микромире. Проблема в ...

22:57, 14 Мар Загадка борта №61: что нашли внутри катера, который почти столетие считали пропавшим без вести Почти восемь десятилетий этот катер считался исчезнувшим навсегда. Летом 1942 года, в самые тяжёлые дни обороны Севастополя, торпедный катер Г‑5 с бортовым номером 61 вышел в море и больше не вернулся на базу. Никаких сигналов бедствия, никаких обло...

17:57, 23 Авг Ученые назвали причину фантомных болей — во всем виновата “карта тела”, которая никогда не обновляется Ученые назвали причину фантомных болей Фантомные боли — одно из самых загадочных и мучительных явлений в нейронауке. Люди, потерявшие конечность, часто продолжают ощущать ее присутствие: кто-то чувствует покалывание или жжение, кто-то описывает это ...

08:57, 17 Апр Учёные объяснили, как ДНК сворачивается в петли внутри клетки Российские и немецкие исследователи создали физическую модель, которая описывает, как внутри клетки образуются петли ДНК. Оказалось, что за это отвечает белок когезин, работающий как «молекулярный мотор».ТАСС со ссылкой на пресс-службу Сколтеха пише...

10:57, 26 Июл Профессор РАН: учёные не знают, что внутри чёрной дыры Заведующий лабораторией ИКИ РАН Сергей Сазонов в интервью ТАСС заявил, что наука не знает, что находится внутри чёрной дыры, и, согласно современным представлениям, может никогда не узнать. Из-за того, что оттуда не может выбраться даже свет, учёные...

03:57, 23 Апр Учёные вырастили электронные компоненты внутри мозга живых мышей Новая технология позволяет формировать гибкие биоэлектронные структуры с использованием компонентов кровиУчёные из Университета Пердью (Purdue University) предложили радикально новый подход к нейроинтерфейсам: вместо имплантации готовых электродов о...

15:57, 10 Мар Учёные впервые увидели атомные дефекты внутри транзисторов современных чипов Исследователи из Корнеллского университета совместно с TSMC и ASM разработали высокоточный метод просвечивающей электронной микроскопии, позволяющий получать трёхмерные изображения атомной структуры внутри каналов транзисторов. Впервые удалось напря...

05:57, 19 Дек РНК «в прямом эфире»: учёные впервые увидели работу молекул внутри живых клеток млекопитающих Химики из Массачусетского университета в Амхерсте разработали метод визуализации, позволяющий наблюдать за работой молекул мРНК внутри живых клеток млекопитающих. Это важный шаг в понимании роли РНК, крайне важной для жизни и здоровья человека, но п...

01:57, 20 Июл Учёные создали искусственные белковые метки NovoTags для наблюдения за молекулами внутри живых клеток Новая система позволяет точнее отслеживать белки, их взаимодействия и открывает возможности для многоканальной визуализации в клеткахИсследователи из Института дизайна белков Baker Lab, исследовательского кампуса Janelia и Европейской лаборатории мо...

20:57, 30 Дек 6 потерянных городов, которые ученые так и не нашли Некоторые древние города все еще не найдены, и не известно, сможем ли мы их обнаружить Археологам до сих пор удается находить руины древних городов, которые на протяжении тысяч лет скрывались за слоями земли и песка. Это значит, что многие поселения...

03:57, 27 Мар Ученые нашли белок, скрывающий рак от иммунитета Исследователи из Henry Ford Health и Michigan State University Health Sciences выявили механизм, позволяющий опухолям, связанным с вирусом папилломы человека, избегать распознавания иммунной системой. Результаты работы опубликованы в журнале Proceed...

03:57, 07 Мар Ученые нашли способ уменьшить депрессию за 10 минут Иногда для первого шага к улучшению не нужен кабинет психолога, достаточно десяти свободных минут. Источник изображения: sciencealert.com Многие люди уверены, что чтобы справиться с депрессией, нужен психотерапевт, антидепрессанты или как минимум ка...

05:57, 25 Июл Учёные нашли в Норвегии следы рыболовства возрастом 7 тыс. лет Археологи обнаружили свидетельства того, что жители Скандинавии могли искусственно зарыбить горное озеро кумжей около семи тысяч лет назад. Результаты исследования специалистов Университета Осло и их коллег опубликованы 20 июля в научном журнале Ant...

21:57, 06 Сен Ученые нашли сходства между обучением человека и ИИ Новое исследование показало, что люди и искусственный интеллект (ИИ) используют схожие механизмы обучения, сочетая быстрый и гибкий способ усвоения знаний с постепенным накоплением опыта. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Aca...

13:57, 16 Авг Учёные нашли надёжный способ измерения сознания Опыты на дрозофилах могут стать основой в лечения коматозных пациентов. Группа исследователей под руководством ученых из Университета Монаш (Австралия) обнаружила неврологические сигналы у бодрствующих и спящих дрозофил. Учёные нашли надёжный способ...

15:57, 11 Окт На Луне нашли ржавчину: учёные раскрыли, откуда она взялась На Луне действительно найдена ржавчина (гематит). Луна, которую мы привыкли считать серой и безжизненной, на самом деле покрыта следами ржавчины. Ещё в 2020 году индийская миссия «Чандраян-1» обнаружила на её поверхности минерал гематит — оксид желе...

23:57, 09 Июл Учёные ЮУрГУ нашли в барбарисе вещество против депрессии Исследователи Южно-Уральского госуниверситета (ЮУрГУ) совместно с индийскими коллегами изучили влияние берберина — вещества из ягод барбариса — на молекулярном уровне. Оказалось, что он сильнее связывается с белками, ответственными за выживание нерв...

23:57, 25 Авг В кошачьей моче нашли тайный код: учёные только что его расшифровали Секретные «послания» в кошачьей моче помогают им узнавать друг друга Если у вас есть кот, вы наверняка сталкивались со странностями кошачьего поведения: например, как он метит углы, а другой кот потом подолгу обнюхивает это место и странно замирает ...

21:57, 08 Май Учёные нашли сборочный цех тяжёлых чёрных дыр в шаровых скоплениях Самые тяжёлые чёрные дыры звёздной массы, похоже, не рождаются напрямую после смерти одной звезды. Исследователи разобрали 153 слияния из каталога LIGO-Virgo-KAGRA и пришли к выводу: объекты тяжелее примерно 45 масс Солнца чаще собираются поэтапно, ...

06:57, 05 Сен Учёные РФ нашли общий принцип строения кораллов и кожи Российские и французские учёные выяснили, что коралловые колонии и эпителиальные ткани — верхний слой кожи и оболочки органов — устроены по одинаковым математическим законам. Это значит, что живые системы, от клеток до целых популяций, могут следова...

22:57, 03 Сен Новгородские ученые нашли способ повысить качество льна Ученые Новгородского государственного университета разработали и запатентовали новый способ уборки льна-долгунца, который позволит повысить качество отечественного льноволокна. Эта культура имеет стратегическое значение для России как основное расти...

01:57, 28 Июл Ученые нашли защищающие сердце от сильного стресса нейроны Собственная нервная система сердца помогает поддерживать его работу при сильном стрессе. Американские ученые обнаружили несколько типов нейронов, которые регулируют частоту сокращений и защищают орган от критических нарушений. Результаты исследовани...

08:57, 08 Авг Ученые нашли способ борьбы с СOVID-19 через кишечник Если «задавить» вирус в ЖКТ сердце и легкие не пострадают. После ряда исследований на птицах ученые Новосибирского государственного аграрного университета и Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий пришли к выводу &mdash...

08:57, 17 Апр Учёные нашли «слепое пятно» в методах моделирования материалов Химики из Института органической химии РАН обнаружили, что распространённые методы квантовой химии (мета-GGA функционалы) не различают некоторые варианты распределения электронов в молекулах. Это приводит к ошибкам «при моделировании новых лекарств ...

02:57, 10 Дек Учёные МТИ нашли аномалию калия, отсутствующую в метеоритах — sciencepost Научное сообщество давно полагало, что первичные фрагменты древней протоземли исчезли без следа после чудовищного столкновения, сформировавшего Луну. Новое исследование международной команды переворачивает это представление: в породах Гренландии, Ка...

16:57, 24 Апр Где жил Уильям Шекспир: ученые нашли точный адрес его дома Дом великого писателя уже давно был у всех на виду Четыре столетия историки знали, что Шекспир владел недвижимостью в Лондоне, но не могли точно сказать, где именно стоял его дом. Случайная находка в архиве решила загадку, которая мучила ученых с 18...

18:57, 27 Апр Учёные нашли остров в Антарктиде, которого не было на картах Карты врали: учёные нашли остров, который никогда не существовал официально. В эпоху спутников высокого разрешения сложно поверить, что целый остров может прятаться у всех на виду, особенно когда учёные уже давно изучают, что скрывается подо льдами ...

23:57, 30 Авг Ученые нашли способ, как восстанавливать зрение без лазерной коррекции Ученые разработали новый, более безопасный способ восстановления зрения Современная офтальмология во многом ассоциируется с лазерными технологиями. С конца 1990-х годов именно лазерная коррекция зрения, известная как LASIK, стала самым распространен...

19:57, 18 Май Ученые нашли способ перерабатывать пластик в качественное горючее Представьте: горы пластикового мусора превращаются в топливо, которое не застывает в мороз. Звучит как магия, но это чистая химия. Ученые из НГУ и Института катализа СО РАН научились "пересобирать" молекулы полимерных отходов, превращая их в качеств...

19:57, 16 Фев У неандертальцев была религия? Ученые нашли доказательства в пещерах Ученые находят много доказательств того, что неандертальцы верили во что-то высшее Религия, вера в духов и потусторонние силы — это то, на чем держится практически любая человеческая культура. Самые ранние следы таких верований ведут нас в древнекам...

15:57, 08 Авг Обезьяны заводят питомцев? Учёные нашли сотни необычных случаев Хохлатый седой лангур заботливо гладит гигантскую белку в Национальном парке Яла, Шри-Ланка Обезьяна вычёсывает собаку, катается верхом на олене или нянчит чужого детёныша — таких историй набралось уже несколько сотен. В природе хватает неожиданных ...

12:57, 19 Дек Ржавчина в вакууме. Учёные нашли на Луне то, чего там быть не может Крошечная пылинка, найденная российскими учеными в лунном грунте, ставит под сомнение всё, что мы знали о спутнике Земли. Она доказывает, что Луна в прошлом была миром с вулканическими газами и, возможно, своими месторождениями полезных ископаемых. ...

07:57, 22 Май Забудьте про адский котел: ученые нашли шрамы, погубившие Пангею Пангея развалилась вовсе не из-за того, что под ней кипел адский котел. Забудьте мифы о перегретой мантии, которая якобы прожгла суперконтинент, как автоген — лист жести. Земля оказалась гораздо "холоднее" и расче