Российская академия наук объявила результаты премии имени Л.А. Арцимовича, которая с 1992 года вручается за выдающиеся успехи в экспериментальной физике. В 2019 году ее присудили докторам физико-математических наук Петру Багрянскому (ИЯФ СО РАН), Александру Иванову (ИЯФ СО РАН) и Александру Шалашову (ИПФ РАН) за цикл работ по физике плазмы «Нагрев и удержание плазмы с высоким относительным давлением в осесиметричной магнитной ловушке открытого типа». Об этом «Козе» сообщила специалист по связям с общественностью ИПФ РАН Виктория Большакова.
Согласно полученной информации, работа ученых связана с одной из перспективных задач современной физики – создание термоядерного реактора с магнитным удержанием плазмы. В такой установке происходит реакция слияния легких элементов, в результате чего высвобождается энергия в виде потока нейтронов. В качестве одного из вариантов реактора рассматривается магнитная ловушка открытого типа. Её концепция была предложена Г. И. Будкером и Р. Постом в 1955 году, после чего начались интенсивные исследования в этом направлении в СССР, США, Японии и ряде других стран. Однако четыре десятилетия назад эти исследования замедлились, например, в США программа была полностью заморожена.
Как отмечается в распространенном пресс-релизе, долгое время считалось, что открытые ловушки не вполне приспособлены для нагрева плазмы до высоких температур, необходимых для термоядерного синтеза, и ее дальнейшего удержания. Поэтому большее развитие получили тороидальные магнитные ловушки с замкнутыми магнитными конфигурациями – токамаки и стеллараторы. Например, такая схема используется в крупнейшем международного проекте термоядерного реактора ITER. Тем не менее, в ходе экспериментов на установке ГДЛ (газодинамическая ловушка) в ИЯФ СО РАН в сотрудничестве с ИПФ РАН удалось в значительной степени преодолеть указанные недостатки.
В совместных исследованиях ученых из Новосибирска и Нижнего Новгорода было впервые продемонстрировано, что в крупномасштабной магнитной ловушке открытого типа можно создать плазму с параметрами, сопоставимыми с ранее достигнутыми в токамаках. Эксперимент был проведен на уникальной установке ГДЛ (газодинамическая ловушка) в Институте ядерной физики СО РАН. Чтобы увеличить температуру электронов плазмы, ученые использовали гиротроны – мощные генераторы миллиметрового излучения, разработанные в Институте прикладной физики РАН. В результате удалось достичь рекордной температуры плазмы 10 млн градусов, что почти в 5 раз больше предыдущего результата, полученного на этой установке.
Мощный источник термоядерных нейтронов, прототипом которого может стать установка новосибирского института, необходим для решения сразу нескольких задач. Одна из них – создание и тестирование новых устойчивых материалов, необходимых для конструирования внутренних стенок термоядерных реакторов будущего. Другое применение – разработка технологии для «дожигания» тяжелых радиоактивных элементов, благодаря которой существенно сократится период переработки ядерных отходов. Еще одно перспективное направление – создание гибридного ядерного реактора, работающего по схеме синтез-деление.
Совместное исследование ученых из Новосибирска и Нижнего Новгорода было поддержано Российским научным фондом в 2014 году.
Поддержите наше СМИ любой посильной для вас суммой – один раз,
или оформив подписку с помощью онлайн-кассы.
Став подписчиком KozaPress, вы будете поддерживать стабильную работу издания,
внося личный вклад в защиту свободы слова.
18+