Термоядерный синтез

Международная группа учёных совершила прорыв в исследовании термоядерного синтеза — исследователи впервые детально изучили взаимодействие высокоэнергетических ионов с краевыми локализованными модами (ELM) в токамаках — установках для магнитного удержания плазмы. Эксперименты проводились на токамаке ASDEX Upgrade в Институте физики плазмы имени Макса Планка (Гархинг, Германия). Учёные использовали гибридный код MEGA для моделирования взаимодействия между ELM и энергетическими частицами. На изображении показано, что происходит во время эксперимента по изучению плазмы в устройстве AUG. Рисунок a: изменения магнитного поля в плазме во время 0,2 секунды. Рисунок b: потери быстрых ионов на средней плоскости со стороны слабого поля. Рисунок c: временная эволюция потерь быстрых ионов, вызванных ELM. Рисунок d: тепловые потери частиц через внешний дивертор. Вся иллюстрация показывает крушение ELM в плазме и его влияние на потери быстрых ионов и тепловые

Вы когда-нибудь задумывались, как укротить энергию звезд на Земле? Эта задача стоит перед учеными, работающими над созданием термоядерных реакторов. Токамаки — это устройства, которые могут помочь нам в этом. Но есть одна проблема: нестабильности плазмы. Особенно выделяются краевые локализованные моды (ELM), которые, словно цунами, могут разрушить стенки реактора. Что же, давайте погрузимся в мир токамаков и узнаем, как ионы-энергетики влияют на эти неугомонные ELM. Токамаки и «режим высокого удержания» Для начала — что такое токамак? Это устройство, имеющее форму тора, в котором мощные магнитные поля удерживают сверхгорячую плазму, позволяя атомам сталкиваться и сливаться, высвобождая колоссальную энергию. Самый эффективный режим работы токамака называется режимом «высокого удержания» (H-мод). В этом режиме плазма, словно капризная балерина, становится очень чувствительной к условиям на своих границах. Иллюстрация Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник:

Ученые НИТУ МИСИС и АО «НИИЭФА» показали, как изготовить биметаллический материал с помощью гибридного аддитивного производства. Композиты из вольфрама и меди с улучшенными свойствами применяются для компонентов, обращенных к плазме (КОП), в установках термоядерного синтеза. Исследования показали, что теплофизические и механические характеристики композита из вольфрама и меди не уступают аналогам, изготовленным классическими методами, однако в случае гибридных аддитивных технологий возможно реализовать более эффективный теплоотвод и повысить термоциклический ресурс за счет предложенного дизайна композита из вольфрама и

Учёные из Университета науки и технологий «МИСиС» вместе со специалистами из Научно-исследовательского института электрофизической аппаратуры разработали новую технологию производства элементов термоядерных реакторов. Компоненты реакторных установок, обращённые к плазме, подвергаются мощному воздействию высокой температуры и изотопов водорода, поэтому к их качеству предъявляются жёсткие требования. Фото: пресс-служба МИСИС Российские специалисты предложили гибридную технологию, которая сочетает метод селективного лазерного плавления (3D-печать металлом) с классическими подходами. Благодаря этому можно получать биметаллический композит из вольфрама и меди, который значительно превосходит по своим характеристикам используемые сейчас аналоги. Плотность полученных сплошных образцов составляет 96,7%. Сначала методом селективного лазерного плавления были изготовлены вольфрамовые пористые структуры, а затем в матрицы добавили медь при температурах до 1350°C. 

Ученые из Троицкого института инновационных и термоядерных исследований, МФТИ и МЭИ совершили значительный прорыв в области защиты материалов от экстремальных тепловых нагрузок, характерных для условий управляемого термоядерного синтеза.

Российские ученые провели моделирование параметров вытянутой плазмы в токамаке, используя код SPIDER. Им удалось получить численную оценку вириальных отношений, описывающих связь равновесных характеристик тороидальной плазмы через интегральные величины, определяемые по данным внешних магнитных измерений. Ранее для них были получены аналитические оценки, а сейчас проверялась их точность.

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) выполнили уникальные расчеты воздействия сверхгорячей плазмы в Международном термоядерном экспериментальном реакторе (ИТЭР) на его стенки. Эти расчеты впервые учли сложную геометрию стенок реактора со всеми его выемками и выступами, а не опирались на упрощенные модели, как это было ранее. Фото: ИТЭР Результаты показали, что первоначально выбранный материал стенок — бериллий — может подвергнуться чрезмерному разрушению под воздействием плазмы. На основании этих вычислений руководство проекта ИТЭР решило заменить бериллиевое покрытие стенок на вольфрамовое, более устойчивое к экстремальным температурам. «Руководство ИТЭР поставило нам задачу произвести расчеты параметров раскаленной плазмы, которая будет подходить вплотную к физическим стенкам будущего термоядерного реактора. С учетом расчетов, которые мы представили, руководство приняло решение о реконструкции реактора и замене

Американский стартап Commonwealth Fusion Systems (CFS) на шаг приблизился к энергии термоядерного синтеза, анонсировав строительство «первой в мире» коммерческой электростанции. Ее собираются построить в начале 2030-х в штате Вирджиния. Станция станет вырабатывать около 400 МВт чистого электричества, которого хватит на нужды одного промышленного предприятия или поселка на 150 тысяч домов.

Компания Commonwealth Fusion Systems построит свою первую коммерческую термоядерную электростанцию Arc неподалёку от Ричмонда (шт. Вирджиния, США). В начале тридцатых годов компания намеревается ввести её в эксплуатацию и подключить к сети. Источник изображений: cfs.energy Термоядерная энергетика долгое время рассматривалась как нечто из далёкого будущего, но последние достижения дают основания предположить, что коммерческая эксплуатация станет возможной уже в следующем десятилетии: два года назад Национальный комплекс лазерных термоядерных реакций США (National Ignition Facility) продемонстрировал, что при контролируемой термоядерной реакции вырабатывается больше энергии, чем требуется для её запуска. Компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) привлекла больше средств, чем её конкуренты, — есть мнение, что у неё лучшие шансы в

Компания Commonwealth Fusion Systems построит свою первую коммерческую термоядерную электростанцию Arc неподалёку от Ричмонда (шт. Вирджиния, США). В начале тридцатых годов компания намеревается ввести её в эксплуатацию и подключить к сети. Источник изображений: cfs.energy

Аналитик и эксперт в сфере энергетики Брэндон Вайхерт, колумнист Washington Times (WT), рупора глобалистской экспансии времён холодной войны, учреждённого южнокорейской сектой Сан Мён Муна, выступил в National Interest со статьёй, посвящённой перспек…

В XIX веке ученые всерьез задумались о создании на Земле маленького солнца — управляемом термоядерном синтезе. Сегодня термоядерный реактор причисляют к источникам энергии не столь далекого будущего: насколько люди близки к воплощению мечты своих предков и когда наступит эра термоядерной энергетики? За ответами «Энергия+» отправилась на Конгресс молодых ученых в Сочи. Задача века — Управляемый термоядерный синтез — самая амбициозная задача, которую человечество поставило перед собой в XX веке, — считает директор направления научно-технических исследований и разработок «Росатома» Виктор Ильгисонис. Он уверен, в этом столетии ее можно решить, однако для полномасштабных физических экспериментов в термоядерной энергетике потребуются новые материалы и оборудование. Перед нами море сложных задач — например, нет материала для внутренней стенки реактора. Они требуют «серого вещества» молодежи: теоретиков, экспериментаторов и материаловедов. Анатолий Красильников Директор проектного

Ему было 89 лет.

Росатом опубликовал изображение перспективного российского токамака с реакторными технологиями. Эскизный проект установки разработали в подведомственном АО «НИИЭФА», на следующем этапе планируется выполнить технический проект токамака. Изображение: Росатом «Это важнейшая веха, во многом определяющая развитие отечественных технологий управляемого термоядерного синтеза. Результаты обеспечивают возможность перехода к следующей стадии – разработке технического проекта токамака», – рассказал заместитель директора – главный конструктор «НТЦ «Синтез» Алексей Константинов. Характеристики установки Росатом пока не

На IV Конгрессе молодых ученых в Сочи активно обсуждали не только атомную энергетику, но и перспективные термоядерные проекты. Сотрудник Naked Science задал вопрос о том, может ли российское участие в ИТЭР постигнуть судьба российского же участия в ЦЕРН, из которого отечественных ученых «попросили». Представитель госкорпорации отметил ряд причин, по которым такой сценарий сомнителен.

"Ведомости". Новости, 22.11.2024

Ким Чен Ын

Лидер КНДР заявил, что речь идёт о противостоянии с Соединёнными Штатами.

Сложная обстановка на Корейском полуострове способна спровоцировать «разрушительную термоядерную войну». Об этом заявил лидер КНДР Ким Чен Ын, слова которого приводит Центральное телеграфное агентство Кореи (ЦТАК).

Когда модели искусственного интеллекта требуют все больше электричества, а ископаемое топливо предано анафеме, не остается ничего другого, кроме атомной энергии. Мечта об энергии термоядерного синтеза, практически бесконечной и почти чистой, привела к появлению множества частных проектов. Один из них – британский стартап Tokamak Energy, обещающий запустить первую коммерческую электростанцию в 2034 году.

Студенты и ученые со всей страны смогут сделать шаг к научному прорыву.

Наша цивилизация основана на величайших открытиях и изобретениях. Все чем мы пользуется, было разработано учеными и инженерами. Любой продукт цивилизации, будто iPhone, вакцина, антибиотик, основан на научных открытиях. Вначале ученые открывают что-то новое. Затем инженеры на основе научного открытия разрабатывают прототип устройства. Далее эстафету принимает следующая группа инженеров работающих в сфере технологии и промышленного дизайна. Их задача заключается в превращение прототипа устройства в серийный продукт конвейерного производства, который захотелось бы купить. От научного открытия до непосредственного использования открытия, в виде продукта, проходит сравнительно немного времени. На рубеже прошлого столетия был открыт термоядерный синтез, но вот с постройкой супер электростанции как-то затянулось. В посте рассмотрим значимость научных открытий через призму изменений нашей жизни, попытаемся разобраться, что не так с термоядерным синтезом, и в каком направлении можно искать

Национальное научно-производственное объединение «Гиком» из Нижнего Новгорода приступило к монтажу гиротронной системы для дополнительного нагрева плазмы в термоядерном реакторе ITER во Франции. Это самое сложное и очень важное оборудование для проекта. Приезд специалистов во Францию был организован Росатомом. Изображение сгенерировано Kandinsky Россия является мировым лидером в производстве гиротронов и хорошо разбирается в технологии их производства. Гиротрон — мощное высокочастотное микроволновое устройство, предназначенное для дополнительного нагрева плазмы. Гиротрон играет особую роль в реакторе ITER: дейтерий-тритиевая плазма в токамаке должна быть нагрета до 3 миллиардов градусов Цельсия, чтобы инициировать и поддерживать термоядерную реакцию. Фото: Росатом Россия внесла значительный вклад в развитие ИТЭР, который составляет около 10%. Проектный центр ИТЭР в Росатоме сделал все необходимое для того, чтобы российские специалисты обеспечили

Новозеландский стартап OpenStar менее чем за два года и с бюджетом менее $10 млн https://www.ft.com/content/69ac41e6-36ad-41b7-92f3-25198a338c0f удержания плазмы c температурой 300 000 °C в течение 20 секунд — важного шага на пути к термоядерному синтезу. В отличие от традиционных токамаков, реактор OpenStar использует левитирующий сверхпроводящий магнит, расположенный внутри плазмы, а не вовне. По словам разработчиков, это упрощает масштабирование и ускоряет коммерциализацию технологии. Компании потребуется еще порядка $1 млрд для дальнейшей разработки реактора.

Новозеландская компания OpenStar была основана Рату Матаирой (Ratu Mataira) в 2021 году в его квартире в Веллингтоне. А теперь стартап сообщил, что смог создать и удерживать плазменное облако температурой около 300 000 °С в течение 20 секунд в своём экспериментальном реакторе. Матаира утверждает, что вместе со своими сотрудниками добился такого результата на пути к полноценному термоядерному синтезу за два года, потратив менее $10 млн. Один из элементов реактора. Источник изображения: OpenStar Для ядерного синтеза требуются гораздо более высокие температуры, но OpenStar подчёркивает оригинальную масштабируемую конструкцию реактора, пригодную для коммерциализации. Перспектива термоядерного синтеза, при котором изотопы водорода сталкиваются внутри плазмы, высвобождая огромные объёмы энергии, манила исследователей на протяжении

Новозеландская компания OpenStar была основана Рату Матаирой (Ratu Mataira) в 2021 году в его квартире в Веллингтоне. А теперь стартап сообщил, что смогу создать и удерживать плазменное облако температурой около 300 000 °С в течение 20 секунд в своём экспериментальном реакторе. Матаира утверждает, что вместе со своими сотрудниками добился такого результата на пути к полноценному термоядерному синтезу за два года, потратив менее $10 млн. Один из элементов реактора. Источник изображения: OpenStar

Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК) в составе Ростеха передала Минобороны России очередную партию новых самолетов Су-57 и Су-35С. Истребители были приняты техническим составом, прошли полный цикл заводских испытаний. Машины протестированы в различных рабочих режимах летчиками министерства обороны. «Сегодня Су-57 – единственный истребитель пятого поколения, который подтвердил свои прорывные характеристики во всех вариантах боевого применения. Это грозное оружие с передовыми средствами поражения. Истребитель отличается высокой живучестью благодаря малой заметности и современному бортовому комплексу обороны. Самолет продолжает совершенствоваться с учетом опыта применения». – сказал генеральный директор Госкорпорации Ростех Сергей Чемезов». Между тем некоторые глазастые сетевые аналитики моментально обнаружили в облике только что переданного в войска ударного

Еще не так давно в историческом масштабе бывший довольно отсталым с точки зрения технического прогресса Китай стремительно развивается, осваивая и развивая самые передовые технологии. Это как с Россией, которую еще в конце прошлого и начале нынешнего веков на Западе иначе как «страной-бензоколонкой с 1,5% мирового ВВП» не называли. Теперь такие определения экономике РФ не дают даже в МВФ и Всемирном банке, подконтрольных США.

Министерство обороны РФ опубликовало сенсационную информацию, которая с опорой на ставшие доступными российским военным украинские документы подтверждает намерение Киева в ходе военного вторжения в Курскую область спровоцировать ядерную катастрофу путем захвата либо уничтожения Курской атомной электростанции. По словам начальника войск радиационной, химической и биологической защиты ВС РФ генерал-лейтенанта Игоря Кириллова, «одной из приоритетных целей вторжения ВСУ на территорию Курской области был захват Курской атомной электростанции. Министерству обороны Российской Федерации стал доступен доклад государственной службы по чрезвычайным ситуациям Украины, который учитывался при планировании операции и в соответствии с которым радиоактивному заражению в случае аварии подвергнется лишь Российская Федерация: "…зона расположения Курской АЭС находится под действием южных

Международная промышленная группа Thales разрабатывает, помимо авиационной электроники и оборудования для разведки, компоненты экспериментальной установки для получения высокотемпературной плазмы Wendestein 7-X. Этот стелларатор предназначен для изучения и совершенствования технологий управляемого термоядерного синтеза. Недавние испытания гиротрона TH1507U – устройства, обеспечивающего нагрев и стабилизацию плазмы – показали значительный прирост производительности.

Давно просроченный зиц-председатель исчерпавшей сроки годности Украины Зеленский, пользуясь войной как надежной гарантией своей несменяемости, изо всех сил старается продлить это выгодное для него положение дел. С его точки зрения, для этого годятся любые средства и методы, вплоть до прямого втягивания всего Запада в военное противоборство с Россией и доведение оного до стадии мировой термоядерной войны. Очередная ставка в этой запредельно азартной игре – так называемые «дальнобойные беспилотники». Характерно, что мысль «создать технологический формат Ставки, где приоритетом будут беспилотники», пришла Зеленскому сразу же после того, как США пообещали выделить Киеву почти миллиард долларов на разработку и серийное производство дальнобойных ударных БПЛА. Прямую причастность Вашингтона к реализации этой идеи незамедлительно

Гибралтарская компания ENG8 заявила о прорыве в управляемом термоядерном синтезе. Она спроектировала и продемонстрировала в действии опытный образец реактора холодного ядерного синтеза, работающий без какого-либо внешнего источника энергии. Это первая в мире установка катализированного термоядерного синтеза, готовая выдавать больше энергии, чем расходует. Независимая экспертиза подтвердила ее энергоэффективность.

Удивительная новость пришла из Гибралтара. Местная компания ENG8 создала и показала в работе автономную и компактную установку по получению энергии от реакции холодного термоядерного синтеза. Эксперты с мировым именем подтвердили, что установка EnergiCells выдаёт в три раза больше энергии, чем тратит на холодный ядерный синтез. Установка работает без внешних источников питания и является первым в мире источником термоядерной энергии. Коллаж interestingengineering.com. Источник изображения: interestingengineering.com ENG8 Валерия Тютина (Valeria Tyutina), генеральный директор ENG8, сказала: «В то время как горячий термоядерный синтез борется за получение чистой энергии, технология катализируемого термоядерного синтеза значительно продвинулась вперед и предлагает жизнеспособный источник доступной энергии с нулевым уровнем выбросов для

Удивительная новость пришла из Гибралтара. Местная компания ENG8 создала и показала в работе автономную и компактную установку по получению энергии от реакции холодного термоядерного синтеза. Эксперты с мировым именем подтвердили, что установка EnergiCells выдаёт в три раза больше энергии, чем тратит на холодный ядерный синтез. Установка работает без внешних источников питания и является первым в мире источником термоядерной энергии. Коллаж interestingengineering.com. Источник изображения: interestingengineering.com \ ENG8

Эксперимент, который провела частная компания First Light Fusion вместе с учеными из Оксфорда, был посвящен центральному элементу одного из методов инерциального термоядерного синтеза: образованию и движению ударных волн. Данные эксперимента будут использованы для оценки производительности уникальных усилителей волн, разработанных инженерами компании.

Прогресс в управляемом термоядерном синтезе приводит к появлению все новых препятствий. Одно из них возникает при взаимодействии раскаленной плазмы со стенками реактора: плазма охлаждается, снижая вероятность термоядерной реакции. В попытке повысить эффективность работы термоядерного реактора типа токамак ученые из США нашли, как помешать атомам вольфрама отделяться от стенок камеры и взаимодействовать с плазмой.

Объект возводят во Франции совместными международными усилиями.

Специалисты Института термоядерного синтеза Нака (Япония) провели эксперимент по удержанию плазмы в самом большом в мире сверхпроводящем токамаке JT-60SA. Магниты реактора, охлажденные до -268 градусов Цельсия, удерживали 160 кубических метров дейтериевой плазмы, раскаленной до 100 млн °С. Результат занесен в Книгу рекордов Гиннеса.

Термоядерный проект ITER не намерен менять политику сотрудничества с российскими специалистами, заявил гендиректор международной организации ITER Пьетро Барабаски. Он назвал невозможным исключение РФ из проекта.

Крупнейший в мире термоядерный реактор JT-60SA, созданный в рамках совместного проекта Японии и Европы, сумел достичь объёма плазмы в 160 м³. На сегодняшний день это достижение является мировым рекордом, и оно было официально зафиксировано представителями Книги рекордов Гиннесса. Источник изображения: interestingengineering.com

Китайский стартап Energy Singularity https://interestingengineering.com/energy/500m-target-record-holding-hh70-tokamak привлечь $500 млн для создания термоядерного реактора следующего поколения, HH170, к 2027 году. Это станет продолжением их разработки первого высокотемпературного сверхпроводящего токамака HH70, который был создан менее чем за два года. В HH70 используется недорогой материал ReBCO, позволяющий удерживать плазму и значительно уменьшить размеры реактора по сравнению с традиционными токамаками. Это делает технологию более доступной и перспективной для коммерциализации.

Худайфа Назурдин, изучающий математику в Университете Ватерлоо, самостоятельно разработал и собрал мини-реактор, близкий по своей конструкции к настоящим токамакам. На все про все у него ушло 4 недели, хотя какого-либо опыта работы с подобным оборудованием у него не было. Бюджет проекта составил всего 2000 долларов. Несмотря на доступность большей части комплектующих, установка может производить настоящую плазму, что можно рассматривать как безусловный успех.

Пока ведущие лаборатории мира бьются над получением экономически выгодной термоядерной энергии, студент-математик канадского вуза разработал реактор в домашних условиях и получил плазму при помощи трансформатора от неоновой вывески. Не имея инженерного опыта, ему потребовалось четыре недели на то, чтобы завершить проект.

Проектный центр ИТЭР осуществил одну из крупнейших в текущем году отправок оборудования для Международного термоядерного экспериментального реактора, который сейчас строится во Франции. Об этом рассказала пресс-служба Росатома.  Иллюстрация: ITER На площадку сооружения ИТЭР отгружена каркасная рама первого (из четырех) стенда для вакуумных, прочностных, тепловых и функциональных испытаний портовых заглушек вакуумной камеры. Как пояснили в Росатоме, испытательные стенды, включая отправленную раму, изготавливаются в Брянске с применением передовых, зачастую уникальных отечественных технологий и разработок. При проведении испытаний внутри стендов будут создаваться условия, максимально приближенные к реальным условиям работы будущей установки. Отправленная к месту сооружения реактора рама первого испытательного стенда стала первой российской отправкой по этой важнейшей для проекта системе. Металлическая конструкция массой более 20 тонн необходима для равномерного

Старшеклассник Кардиффского колледжа в Великобритании создал первый в мире школьный термоядерный реактор, который смог получить плазму. Самым сложным было убедить учителей в безопасности проекта, когда он пришёл к ним с этим предложением. После полутора лет работы и с затратами чуть выше $10 тыс. проект был воплощён в железе и добыл первую плазму. Школьный инерциальный электростатический термоядерный реактор. Источник изображения: Cesare Mencarini

Студент частного коммерческого учебного заведения собрал реактор ядерного синтеза. На создание установки он потратил 18 месяцев. В июне 2024 г. термоядерный реактор смог сгенерировать плазму.

Инженеры-механики из Лихайского университета в Пенсильвании построили устройство под названием «Лаборатория турбулентного смешивания» для моделирования поведения плазмы во время термоядерных реакций. Рабочим веществом в установке является майонез, причем авторы изобретения специально уточнили, что используют продукцию бренда Hellmann из-за его приверженности классической рецептуре. Это позволяет избежать рисков, связанных с высокими температурами и давлением, а также сэкономить энергию при проведении экспериментов.

Будущее термоядерного синтеза может лежать в компактных сферических термоядерных установках, которые предлагают более экономичный вариант термоядерного синтеза. Ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США (DOE), частной компании Tokamak Energy и Университета Кюсю в Японии предложили пилотный  проект компактной сферической установки термоядерного синтеза, которая нагревает плазму только с помощью микроволн. Обычно сферические токамаки используют массивную катушку из медной проволоки, называемую соленоидом, расположенную около центра сосуда, для нагрева плазмы, а также инжекцию нейтрального пучка. Однако новый подход исключает омический нагрев, который является стандартным для токамаков. «Компактная сферическая плазма токамака выглядит как очищенное яблоко с относительно небольшим ядром, поэтому в ней нет места для омической нагревательной спирали. Если не придется включать омическую нагревательную спираль, мы, вероятно,

Группа учёных из Лихайского университета (Lehigh University) в штате Пенсильвания несколько последних лет использует для моделирования неустойчивости плазмы на границе раздела сред обычный майонез. Его поведение достаточно точно имитирует физику топливных капсул в ходе реакции инерциального управляемого термоядерного синтеза. Новая работа учёных посвящена изучению фаз неустойчивости плазмы на основе наблюдений за поведением майонеза на стенде. Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Ядерная физика получила достоверные данные о воздействии нейтронного излучения на тиристоры, полупроводниковые приборы, необходимые для работы крупных реакторов типа токамак. Понимание сути происходящих в реакторе процессов позволит ученым и инженерам разработать более устойчивые к радиации материалы и оборудование для получения энергии управляемого термоядерного синтеза.

Современная наука изучает несколько вариантов получения атомной энергии, и у каждого свои плюсы и минусы. Новое исследование дает надежду на преодоление серьезной преграды в использовании токамаков для проведения реакции термоядерного синтеза. Группе ученых из США удалось получить плазму, в десять раз более стабильную, чем это считалось возможным согласно теоретическому закону Гринвальда. Хотя исследователи пока не понимают, как это работает, эмпирическое наблюдение задает новый потолок электронной плотности в раскаленной плазме.

Физики Висконсинского университета в Мэдисоне сообщили о знаковом достижении — они сумели на порядок увеличить плотность плазмы в термоядерном реакторе типа токамак. Ранее это считалось невозможным, поскольку существует предел для этой величины. По крайней мере, немыслимо было мечтать о 10-кратном превышении порога, что также ведёт к увеличению выхода энергии рукотворной термоядерной реакции. Madison Symmetric Torus. Источник изображения: University of Wisconsin-Madison

Они создали потрясающую 3D-визуализацию.

Привет, Хабр! С вами Александр Баулин — ведущий менеджер МТС Диджитал и по-прежнему фанат космоса и технологий. В этом месяце появилось официальное заявление представителей ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) — одного из крупнейших строящихся термоядерных реакторов. Суть документа — предварительный запуск («первая плазма») перенесен с 2025 года на 2036, а полноценная работа реактора начнется не раньше 2039 года. Учитывая, что ITER — это демореактор, устойчиво получать энергию из управляемого термоядерного синтеза снова планируется лет через 20. Прямо как в начале 90-х годов XX века, когда автор этого поста купил первую книжку по термоядерным реакторам. Вздохнул. Подробнее о трудностям и перспективах управляемого термоядерного синтеза — под катом. Читать

Китай может через три-четыре года превзойти США и Европу по возможностям термоядерного синтеза с долговременным удержанием плазмы, если сохранит нынешние темпы расходов и развития, пишет американская газета Wall Street Journal со ссылкой на ученых.

Более 50 специалистов из частных компаний, занимающихся термоядерным синтезом, https://newatlas.com/energy/iter-private-companies-nuclear-fusion-collaboration/ на семинаре ИТЭР, чтобы обсудить возможное взаимодействие лазерных и магнитных технологий термоядерного синтеза. До сих пор эти два направления развивались параллельно, но объединение усилий может помочь быстрее достичь коммерчески жизнеспособной термоядерной энергии.

Полноценная работа на Международном термоядерном экспериментальном реакторе (ИТЭР) начнётся только в 2039 году, но первые эксперименты стартуют в 2034 году, о чем сообщил генеральный директор ИТЭР Пьетро Барабаски. Затраты возрастут на $5,4 млрд. «Прошлая стратегия развития ИТЭР была разработана в 2016 году, и она долгое время была нежизнеспособной в связи с пандемией и техническими сложностями, возникшими в процессе реализации проекта. Мы подготовили новую стратегию, в рамках которой мы отказались от пробного запуска реактора в 2025 году, и перенесли начало дейтериевой-тритиевой фазы с 2035 на 2039 год», - заявил Барабаски. Он заявил, что пробный запуск реактора в 2025 году должен был стать простым символическим шагом, и отказ от него не будет серьезной потерей. Реактор планировали запустить на короткое время и достичь относительно низкой силы тока в плазме, но полезных данных собрать бы не получилось, а для оборудования ИТЭР это несло бы большие риски.

Испытания международного термоядерного экспериментального реактора (ИТЭР) будут отложены на годы, а затраты возрастут на $5,4 млрд. Это нанесёт новый удар по и без того невероятно дорогому крупнейшему в мире эксперименту по термоядерной энергетике. Согласно первоначальному плану, первую плазму на ИТЭР, который строится во Франции с участием 33 стран, включая Россию, должны были получить в 2025 году. Теперь это официально признано невозможным. Сектора вакуумной камеры, где должна циркулировать плазма, оказались изготовленными с несоблюдением размеров, также выявлены дефекты сварки в трубах системы охлаждения. Эти проблемы вынуждают усомниться, что термоядерный синтез, как источник безграничной чистой энергии, будет запущен на ИТЭР в обозримом будущем.

Российские специалисты должны существенно продвинуться в сфере управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий, результаты этих работ откроют новые возможности в самых разных направлениях - от более эффективной электроэнергетики до современных космических технологий, заявил премьер-министр РФ Михаил Мишустин.

Ядерный синтез – одна из самых энергетически выгодных реакций, известных людям. Однако укротить ее у ученых пока не получается – она требует слишком высоких температур и давления. У бразильских ученых появилась другая идея – использовать срыв нейтрона для получения такого же или даже большего выхода энергии, чем дает термоядерный синтез. По сравнению с реакцией термоядерного синтеза она легче достигается в лаборатории.

Денверская компания Xcimer Energy https://newatlas.com/energy/xcimer-practical-laser-fusion-power/ более $100 млн от инвесторов и Министерства энергетики США на разработку высокоэнергетической лазерной системы для практического применения в термоядерной электростанции. Стартап ставит перед собой амбициозную задачу: создать новую лазерную установку на основе фторида криптона, которая в 10 раз превзойдет по мощности и в 10 раз по эффективности систему NIF (Национального комплекса зажигания), с помощью которой в 2022 году удалось впервые получить больше термоядерной энергии, чем потребовалось на ее запуск. Новая лазерная система сможет генерировать свыше 10 мегаджоулей энергии. Импульс будет направляться на более крупные гранулы дейтерия-трития, которые проще в эксплуатации и выделяют больше

Молодая китайская компания Energy Singularity, основанная в 2021 году, завершила создание и приняла в эксплуатацию первый в мире термоядерный реактор типа токамак на катушках с высокотемпературной сверхпроводимостью. Новое решение позволяет создавать крайне компактные и поэтому недорогие коммерческие термоядерные реакторы и электростанции. Источник изображений: Energy Singularity

Экспериментальный токамак «Хунхуан-70» совершил значимый шаг к коммерческому термоядерному синтезу. Первый в мире высокотемпературный сверхпроводящий токамак, разработанный шанхайской Energy Singularity, получил первую плазму. Строительство следующего поколения реактора компания планирует закончить к 2027-му, а прототип рентабельной электростанции – к 2030 году.

Вчера был последний день заседания Совета ИТЭР, в ходе которого были определены новые временные рамки ключевых этапов реализации проекта по строительству масштабного термоядерного реактора. Задержки могут составить до 10 лет. Это сделает проект дороже, но в целом не повлияет на достижение поставленных десять лет назад задач — зажечь на Земле «искусственное Солнце» и получить почти бесконечный источник чистой энергии. Площадка ИТЭР в сентябре 2023 года. Источник изображения: ITER/EJF Riche

Без новых, намного более доступных источников энергии прорыв в искусственном интеллекте не произойдет, считает Сэм Альтман. В идеале, это должна быть энергия ядерного синтеза. Вслед за Microsoft его компания OpenAI заключила договор с разработчиком компактного термоядерного реактора Helion на закупку «значительного количества» энергии.

Компания OpenAI, активно усиливающая свои ИИ-системы, по слухам намерена закупать в «огромных объёмах» энергию для своих ЦОД у разработчика термоядерных проектов — компании Helion. По данным Datacenter Dynamics, в последнюю инвестировал $375 млн сам глава OpenAI Сэм Альтман (Sam Altman), который является председателем совета директоров Helion, а также другие крупные игроки IT-рынка. Термоядерная энергия в перспективе обеспечит практически неограниченные поставки дешёвого «чистого» электричества, но, несмотря на потраченные на её разработку огромные средства, никаких коммерческих решений в этой сфере пока не существует. В Helion заверяют, что её термоядерная электростанция заработает уже в 2028 году. Она, как ожидается, будет использовать гелий-3. Другие компании в основном полагаются в своих разработках на тритий.

Все индустриальные революции в мире происходили при переходе к использованию энергии c более высокой плотностью. Переход от сжигания дров к ископаемому топливу дал увеличение энергетической плотности в тысячу раз.

Власти развитых стран вновь обратили внимание на термоядерные технологии, необходимые для создания практически безграничного зеленого источника электроэнергии. За прошлый год объем вложений только в частную термоядерную индустрию вырос на $1,4 млрд, до $6,21 млрд. В РФ затраты на прототип первого опытно-промышленного термоядерного реактора оцениваются в более 130 млрд руб. “Ъ” разбирался в перспективах инвестиций в технологию.

Специалисты из Принстона (США) применили технологию машинного обучения для улучшения конструкции сосудов, окружающих раскаленную плазму термоядерных реакторах типа токамак и стеллатор. В результате они добились оптимизации методов нагревания и поддержания стабильного контроля над реакцией в течение продолжительного времени. В статье журнала Nature Communications ученые описывают, как им удалось избежать магнитных возмущений, дестабилизирующих термоядерную плазму.

Для того чтобы реакция термоядерного синтеза стала не только технически достижимой, но и экономически выгодной, физики-ядерщики из Франции заменили облицовочные плиты токамака WEST с графитовых на вольфрамовые. И смогли добиться высоких результатов несмотря на более сложные условия реакции: тороидальная установка удерживала плазму температурой около 50 млн градусов Цельсия на протяжении рекордных шести минут.

Французский токамак WEST установил новый рекорд — он удерживал плазму с температурой около 50 млн градусов Цельсия в течение 6 минут. Это стало возможным благодаря использованию внутренней облицовки реактора вольфрамом — металлом с чрезвычайно высокой температурой плавления в 3420 °C. Источник изображение: Токамак WEST/CEA-IRFM

Экономически выгодный способ получения энергии термоядерного синтеза в реакторах типа токомак стал на шаг ближе благодаря новому методу, разработанному командой ученых из Китая и США. Опробованный ими рабочий режим поможет экспериментальным реакторам по всему миру повысить плотность плазмы в достаточной мере, чтобы сделать рентабельными термоядерные электростанции.

В 2022 году американский стартап Zap Energy достиг важного этапа на пути к экономически выгодной реакции термоядерного синтеза – получил и удержал плазму с электрическим током 500 кА. И вот два года спустя разработчики сообщили о новом успехе – температуру плазмы удалось поднять до 1-3 кэВ, что приблизительно эквивалентно 37 млн градусов Цельсия.

Ученые из KFE достигли значительного прорыва, удерживая температуру в 100 млн °C в течение 48 секунд. Эксперимент был проведен с помощью устройства KSTAR. Ученые из Южной Кореи объявили об установлении нового мирового рекорда в области термоядерного синтеза. Им удалось в течение рекордного времени поддерживать температуру в 100 млн °C. Этот показатель в 7 раз выше, […] Компьютерра

Британский стартап заявил об успешном решении одной из ключевых проблем в инновационной технологии термоядерного синтеза «снарядным» методом. Компания испытала новый способ разгона снаряда для запуска реакции в капсуле с топливом. Эффективное расстояние, которое проходит снаряд до попадания в мишень, удалось увеличить в десять раз по сравнению с импульсной установкой: с 1 до 10 см.

Ученые Принстонской лаборатории физики плазмы и Министерства энергетики США создали новый тип стелларатора — устройства, удерживающего плазму для реакции термоядерного синтеза. В отличие от других стеллараторов в нем используются постоянные магниты, а также высок уровень квазисимметрии.

Для получения энергии синтеза плазму необходимо разогреть до чрезвычайно высокой температуры и удерживать в таком состоянии как можно дольше. Мало-помалу физики-ядерщики приближаются к заветной цели. Так, специалисты Корейского института термоядерной энергии смогли поддерживать температуру плазмы на отметке 100 млн градусов Цельсия внутри сверхпроводящего токамака KSTAR на протяжении 48 секунд. Свой https://hightech.plus/2021/11/24/koreiskii-termoyadernii-reaktor-ustanovil-novii-rekord-uderzhaniya-plazmi рекорд ученые побили на 18 секунд. Вдобавок, режим высокого удержания сохранялся более 100

Южнокорейский институт термоядерной энергетики (KFE) сообщил о достижении нового рекорда по времени удержания плазмы реактором KSTAR. К декабрю 2023 года реактор подвергся частичной модернизации, что позволило поднять планку его возможностей. Первые три месяца его работы в новой конфигурации позволили превзойти предыдущий рекорд удержания плазмы с температурой 100 млн °C и приблизиться к новому целевому показателю. Источник изображения: Korea Institute of Fusion Energy (KFE)

Анатолий Красильников из Росатома рассказал, что к 2030 году в России планируют построить токамак с реакторными технологиями. Техническое проектирование начнётся в 2025 году. Закончена концептуальная разработка, идет эскизное проектирование токамака с реакторными технологиями, которое должны завершить в 2024 году и с 2025 года перейти к техническому проектированию машины. Анатолий  Красильников. По его словам, в качестве площадки для сооружения этой установки рассматривается территория ГНЦ РФ ТРИНИТИ (предприятие Росатома, г. Троицк), общая площадь реакторного комплекса составит 88,5 тыс. кв. м. "Я думаю, что мы уже подошли к точке, когда есть основания для принятия решения о сооружении такой машины. Он добавил, что к 2030 году планируют построить центральную часть установки - камеру, электромагнитные системы, реостат. Цена может достигать 150 млрд рублей: «Но это стоимость строительства самого токамака. А вокруг него еще надо будет возвести очень

Специалисты из России в ближайшее время обсудят с коллегами из Южной Кореи проведение там испытаний инновационного российского материала для первой стенки термоядерного реактора будущего ITER во Франции. Об этом рассказал директор проектного центра ИТЭР (включен в «Росатом») Анатолий Красильников.

Россия и Южная Корея обсудят уникальные испытания инновационного российского материала для первой стенки термоядерного реактора будущего ИТЭР. Испытания должны пройти в Южной Корее, о чем сообщил директор проектного центра ИТЭР (входит в Росатом) Анатолий Красильников. «Мы изготавливаем образцы материала и находимся в процессе подписания контракта с международной организацией ITER на проведение исследований этих материалов. Планируем в ближайшее время начать со специалистами из Южной Кореи обсуждение конкретики по проведению исследований. Кстати, соглашение, которое с нами подписывает международная организации ITER, как раз предполагает, что после испытаний материалов в России следующие испытания будут проводиться в Южной Корее», — сказал он. Материал первой стенки термоядерного реактора ИТЭР должен отвечать семи требованиям, включая жаростойкость, прочность, теплопроводность, электропроводность и другие. Красильников заявил, что этот материал ранее был

Американская компания RocketStar сообщила об успешном испытании установки FireStar Drive - первого в мире электродвигателя на водяном топливе для космических аппаратов, использующим реакцию ядерного синтеза. "Безнейтронная" термоядерная энергия значительно повысила эффективность базового импульсного электродвигателя, предназначенного для маневрирования спутников на орбите. Следующие испытания FireStar Drive будут проведены уже в космосе в этом или следующем году.

Компания RocketStar сообщила, что создала и протестировала инновационную электрическую двигательную установку FireStar Drive для космических аппаратов, которая использует усиленные термоядерным синтезом импульсы плазмы. Предложенное решение значительно повышает производительность базовой импульсной установки RocketStar на водяном топливе. Прототип двигателя создан, испытан на земле и готовится к испытаниям в космосе. FireStar Drive M1.5. Источник изображения: RocketStar