Ученые из Национального института термоядерного синтеза в Японии объявили о важном открытии, которое проливает свет на природу загадочной утечки тепла, долгое время препятствовавшей удержанию плазмы. Этот прорыв был достигнут благодаря крупнейшей в мире сверхпроводящей установке – Большому спиральному устройству.
Основной проблемой в термоядерном синтезе оставались масштабные и до сих пор необъяснимые потери тепла. Тепловая энергия из центра плазмы, нагретой до температур, превышающих 100 миллионов градусов, практически мгновенно передавалась к более холодным границам реактора. Такое поведение противоречило общепринятым физическим теориям, предсказывавшим постепенное рассеивание, и делало устойчивое сохранение энергии для синтеза чрезвычайно сложной задачей.
Японские исследователи выявили причину этих потерь – ранее не идентифицированный тип турбулентности, выполняющий роль своего рода "проводника". Для наглядности они предлагают спортивную аналогию.
Прежде физики могли описать только медленный и равномерный перенос тепла вихревыми потоками, как "бегущую игру". Новые исследования подтвердили наличие в плазме и "паса". Этот особый вид турбулентности, за доли миллисекунды, создает прямую связь между удаленными участками, позволяя теплу почти мгновенно "перескакивать" из центра к краям, как точная передача мяча на длинную дистанцию в американском футболе, перекрывая всю центральную часть поля.
Для обнаружения этого явления специалисты использовали сверхкороткие импульсы нагрева и высокоточную диагностику, фиксирующую изменения на уровне микросекунд. Эксперименты выявили четкую закономерность: чем короче и интенсивнее импульс, тем активнее становится эта турбулентность-проводник и тем быстрее происходит потеря тепла.
Это открытие радикально меняет подход к проблеме: от простого наблюдения за потерями тепла ученые переходят к возможности их регулирования. Теперь, понимая конкретный механизм, инженеры могут разрабатывать методы подавления этой турбулентности, возвращая плазму к более медленному типу переноса энергии и значительно уменьшая потери тепла.
Это важнейший шаг на пути к созданию функционального термоядерного реактора. Это открытие также может помочь лучше понять подобные процессы быстрого переноса энергии в океанах и атмосфере.
Ранее российские ученые разработали препарат от боли с низкой токсичностью. Российские ученые создали новый носитель информации из алмаза.
________________
Подпишитесь на наш канал, ставьте лайки и пишите свои комментарии, этим вы поможете донести важную информацию до большего количества людей.