Безграничная энергия: физики показали, что происходит внутри термоядерного реактора

На сегодняшний день термоядерный синтез является самым лучшим способом обеспечить планету чистой, безопасной и практически безграничной термоядерной энергией. Пока что эксперименты продолжаются и ученые надеются в ближайшем будущем создать непрерывный термоядерный синтез. Этот процесс происходит в недрах звезд, в результате чего выделяется огромное количество энергии. Термоядерный синтез можно создать в реакторах типа токамак. И теперь можно увидеть симуляцию того, что происходит внутри термоядерного реактора, пишет ScienceAlert.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Термоядерный синтез представляет собой процесс слияния легких ядер атомов, в результате чего образуется более тяжелое ядро и выделяется огромное количество энергии. Контролируемый термоядерный синтез возможен внутри термоядерных реакторов в форме тора под названием токамак. Они окружены мощными магнитами, создающими магнитные поля, в которых кружат атомные частицы. Именно этот процесс визуализировали физики из Швейцарского центра плазмы. Они создали технологию, которая превращает терабайты данных, полученных в результате моделирования работы токамака, в трехмерную визуализацию.

Если для обычных людей это возможность увидеть процесс создания чистой и безграничной энергии, то для физиков это ценный инструмент, который улучшает понимание сложных явлений квантовой физики и помогает лучше понять результаты расчетов.

Новая визуализация показывает точное воспроизведение внутренней части токамака высотой 4 метра и диаметром 10 метров. По словам ученых, они достигли настолько высокого уровня детализации, то он может соперничать даже с играми самого высокого качества.

Для создания визуализации физики использовали робота, который провел сканирование внутренней части токамака. Ученые взяли уравнения для точного расчета того, как квантовые частицы движутся в данный момент времени и включили эти уравнения вместе с данными реактора в свою систему 3D-визуализации.

В результате получились реалистичные изображения очень высокого качества. Можно увидеть, как частицы кружат в токамаке, а также видны графитовые плитки, способные выдерживать температуру более 100 млн градусов Цельсия. На изображениях электроны показаны красным цветом, а протоны – зеленым. Синим цветом показаны линии магнитного поля.

Напоминаем, что в токамаках для удержания частиц очень горячей плазмы, температура которой может достигать 100 млн градусов Цельсия, необходимы очень сильные магнитные поля. Таким образом можно запустить термоядерный синтез. Температура в реакторе настолько высокая потому что только так можно приблизиться к созданию тех же условий, которые существуют в недрах звезд. Но до сих пор физикам не удалось поддерживать долго стабильный термоядерный синтез и над этим продолжают работать ученые во всем мире.

Хотя термоядерная энергия уже была получена в токамаках, ее слишком мало для массового использования. К тому же на получение этой энергии пришлось потратить также много энергетических ресурсов. Ученые хотят добиться того, чтобы в ближайшем будущем количество потраченной на запуск термоядерного синтеза энергии была значительно меньше, чем количество полученной на выходе энергии.

Фокус уже писал о том, что физики из Китая смогли создать уникальное магнитное полена экспериментальном термоядерном реакторе.

Также Фокус писал о том, что ужаснейшие ураганы на Земле будут генерировать электроэнергию. Новая плавучая морская ветряная платформа будет использовать ураганы 5 категории для генерации энергии.