Компьютерра PDA N106 (09.04.2011-15.04.2011) - [14]

Шрифт
Интервал

Открытые ловушки используют другие принципы. В магнитном поле можно сделать магнитную пробку, то есть усилить его в определённом месте. Тогда спираль, по которой движется частица, сожмётся, как пружинка. Чем сильнее магнитное поле, тем сильнее она сжимается, и в какой-то момент частица отразится - полетит в обратную сторону. Частицы между двумя магнитными пробками могут удерживаться в магнитном поле. Этот принцип называется адиабатическим удержанием, а соответствующие ловушки - зеркальными, или пробкотронами.

Исторически первыми были изобретены ловушки на адиабатическом принципе удержания. Однако оказалось, что работают они плохо. Дело в том, что удерживаются не все частицы, а только те, у которых спираль траектории достаточно крутая. Если же частицы между собой сталкиваются, направление их скорости меняется и рано или поздно они покидают ловушку. Кроме того, оказалось, что плазма всё время "гудит" из-за развития разных неустойчивостей. Это "гудение" тоже рассеивает частицы, причём намного эффективнее, чем просто столкновения. Зеркальные ловушки работали хуже, чем токамаки сравнимого размера, и их закрыли в семидесятых годах. Остались они только у нас и в Японии. Почему? Потому что это уже не простые зеркальные ловушки, а установки на новых принципах. Например, действующая в нашем институте установка ГДЛ (Газодинамическая ловушка) основана на ограничении потока газа через отверстие.

Газодинамическая ловушка

В области пробки силовые линии магнитного поля, вдоль которых частицы вылетают из ловушки, сгущаются. Это значит, что если мы сделаем очень сильную магнитную пробку, то плазма будет вытекать из основной ёмкости через очень маленькую дырочку. Тогда даже если частицы сильно рассеиваются внутри ловушки, их поток будет ограничен. Через сопло может вытечь только определённое количество газа, поскольку в самом узком месте он течёт со скоростью звука. Однако в такой схеме расчётные продольные потери гораздо больше, чем при классическом адиабатическом удержании. Поток плазмы растёт при увеличении рассеяния частиц до тех пор, пока он не будет ограничен "вытеканием через маленькую дырочку". Это удержание по принципу "хуже быть не может". Если рассчитать, какой должна быть длина ловушки, чтобы на таком принципе удержания сделать термоядерную электростанцию, то получится что-то огромное. Поэтому исходно ГДЛ была ориентирована не на энергетику, а на материаловедение, как прообраз источника нейтронов.

Вторая наша ловушка, ГОЛ-3 (Гофрированная открытая ловушка), основана на совсем другом принципе. Это многопробочная ловушка с гофрированным полем, которая состоит из последовательности маленьких пробкотронов. Плазма в ней нагревается коротким импульсом мощного электронного пучка. После нагрева плазма разлетается вдоль ловушки, но медленно, так как поток тормозится из-за рассеяния частиц в пробкотрончиках. Исходная идея состояла в том, что термоядерная реакция могла бы произойти раньше, чем плазма разлетится вдоль трубы. Так что это - принципиально импульсная установка.

ГОЛ-3

Хотя во всём мире открытые ловушки закрыли, эти две остались, и мы существенно продвинулись в понимании их работы. Они работают гораздо лучше, чем ожидалось, а турбулентность улучшает, а не ухудшает их характеристики! Это позволяет нам строить амбициозные планы при почти полном отсутствии конкурентов.

- Какие у открытых ловушек преимущества?

- Одно из основных преимуществ - это большая плотность энергии плазмы, которую можно удержать. Плотность энергии - это произведение плотности плазмы на её температуру. Значит, мы можем работать с горячей и плотной плазмой и получить большой выход термоядерной мощности из малого объёма плазмы. Магнитное поле, которое удерживает плазму, обладает упругостью, пропорциональной квадрату напряжённости поля. Давление плазмы может составлять только какую-то часть полной упругости магнитного поля. Иначе плазма выдавливает магнитное поле, а сама попадает на стенку. Отношение давления плазмы, которое можно удерживать, к давлению магнитного поля в открытых ловушках составляет 60 процентов, такой результат был получен на ГДЛ. В токамаках эта величина составляет всего 5-10 процентов. То есть эффективность применения магнитного поля в токамаках гораздо хуже. Почему это плохо? Потому что объём плазмы, а значит, размер установки становится большим. Особенно это проявляется, если мы хотим использовать DD-реакцию (реакция слияния двух ядер дейтерия) или другие "продвинутые" топлива. В токамаках плотность выделения энергии будет очень маленькой, так как ядра дейтерия взаимодействуют между собой в сто раз слабее, чем с тритием. А чтобы сделать энерговыделение большим, нужно большое давление. Так что DD-реактор возможен только на открытых ловушках и некоторых альтернативных системах, а токамаки на него даже не претендуют.

Немаловажен вопрос конструкции. Токамак имеет форму бублика. Поэтому, во-первых, его сложнее сделать, во-вторых, его сложнее чинить при поломке. А в прямой трубе, которую представляет собой открытая ловушка, можно заменять секции без полной разборки. С инженерной точки зрения это гораздо выгоднее.


Еще от автора Журнал «Компьютерра»
Компьютерра, 2008 № 01-02 (717-718)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2007 № 15 (683)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2008 № 10 (726)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2013 № 18 (171)

ОглавлениеКолонкаПочему мы позволяем нас обманывать, или Грустные размышления об иррациональности политической жизни Автор: Дмитрий ШабановГолубятня: Samsung Galaxy S4 — цидули перебежчика (часть 1) Автор: Сергей ГолубицкийУроки любви к Родине: McAfee патентует технологию обнаружения и блокировки пиратского содержания Автор: Сергей ГолубицкийПодпадает ли астрономия под закон о митингах Автор: Дмитрий ВибеIT-рынокНасколько глупа шумиха вокруг «умных» часов? Автор: Андрей ПисьменныйПромзонаПосмотрите на свалку, которую китайцы превратили в парк Автор: Николай МаслухинЭтот сайт позволяет создать собственное световое шоу на точном макете Токио Автор: Николай МаслухинТехнологииДжипег, подвинься! Веппи как единственный необходимый графический формат Автор: Евгений ЗолотовИнновацииПочему менеджерам российских корпораций не нужны стартапы Автор: Елена КраузоваИнга Нахмансон (Fitting Reality): «Российскому e-commerce не до виртуальности» Автор: Елена КраузоваГидGoogle Now для iOS появился без лишнего шума и уже собирает сведения Автор: Андрей Васильков.


Компьютерра, 2005 № 27-28 (599-600)

Документ создан на основе открытого контента, расположенного по адресуhttp://offline.computerra.ru/2005/599/Размер изображений не менялся, поэтому некоторые могут быть некорректно отображены на неVGA-моделях КПК (особенно скриншоты и таблицы).


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 01 (101)

ОглавлениеСтатьиTertium datur: другие компьютеры Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ruИнтервьюПавел Фролов («ГНУ/Линуксцентр») о НПП Автор: Евгений КрестниковА. Самсонов о троичной логике и цифровой археологии Автор: Андрей ПисьменныйКолумнистыВасилий Щепетнёв: Месть индейских вождей Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники Автор: Киви БердКафедра Ваннаха: Подарки и конструкции Автор: Михаил ВаннахАлександр Амзин: Силой данного мне природой мозга Автор: Александр АмзинВасилий Щепетнёв: Гимн усталому караулу Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники (окончание) Автор: Киви БердДмитрий Шабанов: Марков и Эволюция человека Автор: Дмитрий ШабановКафедра Ваннаха: Пришельцы на Луне Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Даже гоблин ходит в отпуск Автор: Сергей ГолубицкийГолубятня: Железный парад 2011 Автор: Сергей Голубицкий.


Рекомендуем почитать
Цигун и жизнь, 2003 № 03

Журнал «Цигун и жизнь» («Цигун и спорт») посвящен восточным боевым искусствам, китайской традиции и философии.


Газета Завтра 1252 (47 2017)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Российский колокол №7-8 2016

Рада приветствовать авторов и читателей очередного, последнего в уходящем году, номера литературного журнала «Российский колокол», 7-8 выпуск. Для каждого из нас год был по своему разнообразным: кому-то он запомнился яркими событиями и творческим взлетом, кого-то баловал белыми полосами в жизни и работе. Но, а мы, в свою очередь, на протяжении этого года продолжали знакомить вас с талантливыми писателями современности. Авторы, с которыми вы всегда встречаетесь в нашем издании, это не только люди знаменитые, как говорят – «из первых рядов современной литературы», но и только набирающие литературный вес писатели, творчество которых из номера в номер находит свое достойное место на страницах журнала.Вот уже 20 лет «Российский колокол» являет собой своеобразную выставку достижений литературы современности.В новом выпуске мы представляем вашему вниманию высококачественную художественную литературу, объединив произведения рубриками, что дает возможность выбрать по вкусу и верно сориентироваться в наиболее интересных для вас публикациях в каждой отдельно взятой рубрике.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 48 (148)

ОглавлениеКолумнистыДмитрий Вибе: Заблудшая планета Автор: Дмитрий ВибеВасилий Щепетнёв: Укрепление тары Автор: Василий ЩепетневКафедра Ваннаха: Душа по Пенроузу Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Аудиофилия второй волны Автор: Сергей Голубицкий.


Компьютерра PDA N136 (17.09.2011-23.09.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Ужастик ЕвернотВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Углерод и кремнийДенис Злобин: Пиратство: почему мы перестали ценить информациюСергей Голубицкий: Голубятня: Исход из 1PasswordВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Исчезновение столицыДмитрий Шабанов: Аргумент ХойлаАлла Аршинова: Александр Бондарь (ИЯФ СО РАН) о megascience-проектахВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Удешевить странуЮрий Ильин: После шаттла: "Клипер" и "Русь"Киви Берд: Кивино гнездо: Дежавю, или Хождение по кругуСергей Голубицкий: Голубятня: News360 и ZiteВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Светлая сторона торгаАлександр Амзин: Возникнут модыАндрей Федив: Обзор Windows 8 Developer PreviewВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Демократия хищных вещейДмитрий Вибе: Почтальон сойдёт с ума.


Компьютерра PDA N142 (22.10.2011-28.10.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Хронотоп детстваВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Колхоз имени Тома СойераЕвгений Лебеденко, Mobi.ru: Микропроцессор Hobbit: на каком языке говорили полуросликиВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Intel в зеркале финансов Киви Берд: Кивино гнездо: Стены и мосты Олег Нечай: Обзор NAS Buffalo Link Station Pro Duo 2 ТВВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Без параллелейЕвгений Крестников: Валентин Макаров (РУССОФТ) о тендере на создание НППВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Выкидуха в боюДмитрий Шабанов: Аргумент ГоссеАлександр Амзин: На отвлечённую темуСергей Голубицкий: Голубятня: Будучи ТАМВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: До двенадцатого знакаДмитрий Вибе: Немного холодной воды у солнцаАндрей Федив: Обзор телефона Apple iPhone 4S.


Компьютерра PDA N65 (30.10.2010-05.11.2010)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Debtinator. Часть 2Фёдор Кустов: Чистое будущее с инновациями от Delta electronicsВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Идентификация И.Андрей Письменный: Чего стоит ждать от Windows 8Фёдор Кустов: Тест смартбука Toshiba AC100Юрий Ильин: Елена Чуракова ("Т-Платформы") о российских суперкомпьютерах и выходе на западный рынокВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Угрозы и технологииЕвгений Крестников: Тест ноутбука DELL  Latitude E6410Андрей Письменный: ABBYY помогает программистам с переводомАнатолий Вассерман: Лицензии MicrosoftСофья Скрылина: Софт: Защищаем компьютер с помощью BitDiskВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Броня для "Я"Алла Аршинова: Владимир Каширцев (ИНГиГ СО РАН) о том, закончится ли нефтьНика Парамонова: Тест ноутбука ASUS U53JcСергей Голубицкий: Голубятня: Шершень-коматозЮрий Ильин: ARPAnet: начало и конец.


Компьютерра PDA 01.05.2010-07.05.2010

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Getting FamousНиколай Маслухин: Промзона: Переносной "Segway"Ваннах Михаил: Кафедра Ваннаха: "Туман войны" в киберпространствеМихаил Карпов: За что Adobe Flash отлучили от iPhone OSКрестников Евгений: Первые жертвы в битве планшетовСергей Голубицкий: Голубятня: О маргинальностиЮрий Ильин: StereoMeet: "Полное стереографическое безобразие"Андрей Письменный: Популярность Opera Mini растётБерд Киви: Кивино гнездо: О чём скандал? Василий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Среди акулНиколай Маслухин: Промзона: Кружка с температурным датчикомАнатолий Вассерман: Форма и содержаниеОлег Нечай: Путеводитель по новым процессорам AMDЮрий Ильин: Как делают стереофильмыНиколай Маслухин: Промзона: Взгляд из-под водыСергей Голубицкий: Голубятня: Агора № 23Ваннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Загадка Великой ОтечественнойОлег Нечай: Почему Microsoft закрыла проект CourierКрестников Евгений: Алексей Лесников (RU-CENTER) о передаче геодоменовЛеваков Владимир: Зачем нужен дистрибьютор, или Кому полезен кризисАндрей Письменный: Продюсер "Аватара" о новых кинотехнологияхНиколай Маслухин: Промзона: Критерии обнажённостиАнатолий Вассерман: ИмперииОлег Нечай: Магнитная дискета: носитель, переживший многихКрестников Евгений: Почему снижается рыночная доля Internet ExplorerПавел Борисов: Google откроет книжный магазинМихаил Карпов: Электронная одежда: гигафлопс в курткеБерд Киви: Кивино гнездо: Тайны операции MERLIN.


Компьютерра PDA N167 (07.04.2012-13.04.2012)

ОГЛАВЛЕНИЕВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: ЭлектрозависимостьСергей Голубицкий: Голубятня: Вымывание традицииЮрий Ильин: Крис Каспрзак (Siemens PLM Software) о PLMМихаил Ваннах: Кафедра Ваннаха: Забыть Макнамару?Сергей Голубицкий: Голубятня: Дело русских "медведей": fiat lux!Олег Нечай: Отзывчивые экраны: гаптические технологии в дисплеяхДмитрий Вибе: Уси-пуси, Вселенная.


Компьютерра PDA N54 (04.09.2010-10.09.2010)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Оттачиваем дефиницииМихаил Карпов: Глава Twitter рассказал об информационной перегрузкеНиколай Маслухин: Промзона: Кроссовки из "Назад в будущее"Василий Щепетнев: Василий Щепетнёв: На пальмы!Юрий Ильин: Вокруг Apple сгущаются "облака"Михаил Карпов: Конкурс для любителей электронных книгИгорь Осколков: Клавиатура Thermaltake Challenger Pro для геймеровАндрей Письменный: IFA 2010: Раз планшет, два планшетВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Мемристоры и приемные детиСергей Голубицкий: Голубятня: Почему умрёт AndroidНиколай Маслухин: Промзона: Стерилизатор кухонных досокМихаил Карпов: NASA разрабатывает "рой" спутников-"камикадзе"Олег Нечай: Память из оксида кремния: дефект не всегда дефектМихаил Карпов: Полиция совершила рейды на серверы "варезных" группЕвгений Крестников: Google Wave закроется не совсемМихаил Карпов: Семь самолётов помогут лучше понять ураганыНиколай Маслухин: Промзона: Браслет-смартфонМихаил Карпов: Google будет искать без запросовВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: МетаинфляцияOtto Diggman: Readitorial: Сумма будущего.