Ученые предлагают новый метод для борьбы термоядерных реакций

Ученые нашли новый способ предотвратить досадные магнитные пузыри в плазме от вмешательства в реакциях слияния-нанести потенциальный способ повышения эффективности энергетических устройств термоядерного синтеза. И это исходит от управления радиочастотой (RF) волны для стабилизации магнитных пузырей, которые могут расширяться и создавать сбои, которые могут ограничить производительность ИТЭР, международный объекта незавершенного строительства во Франции, чтобы продемонстрировать осуществимость использования энергии термоядерного синтеза.

Магнитные острова

Исследователи из Департамента энергетики лаборатории (ДОУ) Принстоне физики плазмы США (в данном законе О госзакупках) разработали новую модель для управления этими магнитными шариками, или острова. Роман метод изменяет стандартную технику неуклонно сдаче радиочастотных (РЧ) излучения в плазму стабилизировать острова — техника, которая доказывает неэффективность при ширине остров мал по сравнению с характерным размером области, над которыми РФ Рэй вкладов его мощность.

Эта область обозначает «длина демпфирования,» площади, на которую власти РФ, как правило, на хранение в отсутствие какой-либо нелинейной обратной связи. Эффективность ВЧ-мощность может быть значительно снижена, когда размер области больше ширины острова — состояние, которое называется «низким уровнем демпфирования» — столько мощности, то утечка с острова.

Токамаки, пончик-образный фьюжн удобств, которые сталкиваются с подобными проблемами, являются наиболее широко используемыми приборами, ученые всего мира, которые стремятся производить и контролировать термоядерные реакции представляют собой практически неисчерпаемый источник чистой и безопасной энергии для выработки электроэнергии. Такие реакции сочетать с легкими элементами в виде плазма-состояние материи, состоящей из свободных электронов и атомных ядер, что составляет 99 процентов Вселенной-генерировать огромное количество энергии, которая движет солнце и звезды.

Преодоление проблемы

Новая модель предсказывает, что внесение лучи в импульсы, а не стационарном состоянии потоки могут преодолеть проблему утечки, сказал Suying Джин, аспирант в Принстоне программа по физике плазмы, основанные на данном законе О госзакупках и ведущий автор статьи (ссылка внешняя), которая описывает метод в физике плазмы. «Пульсирует также можете добиться большей стабилизации высокого демпфирования случаях для той же средней мощности», — сказала она.

Для осуществления этого процесса, «пульсирующий должно быть сделано со скоростью, которая не является ни слишком быстро, ни слишком медленно», — сказала она. «Это сладкое пятно должно быть согласовано с темпом, что тепло рассеивается от острова путем диффузии».

Новая модель опирается на последние работы в соавторстве Джин и советники Алан Рейман, Заслуженный научный сотрудник в данном законе О госзакупках, и профессор нац Фиш, директор программы в области физики плазмы в Принстонском университете и заместитель директора по учебной работе в данном законе О госзакупках. Их исследования нелинейных базу для изучения осаждения власти РФ для стабилизации магнитного острова.

«Значимость работы Suying», — сказал Рейман, «является то, что он существенно расширяет инструменты, которые могут быть задействованы на то, что теперь признано пожалуй, ключевой проблемой, с которой сталкиваются экономические фьюжн с использованием токамака подход. Токамаки мучают эти естественно возникающие и нестабильных островов, которые приводят к плачевным и внезапная потеря плазмы».

Добавил Фиш: «работа Suying не только предлагает новые управление методологии; ее выявление этих недавно предсказанные эффекты могут заставить нас пересмотреть последние экспериментальные результаты, в которых эти эффекты, возможно, сыграл роль недооценивают. Ее работа теперь мотивирует конкретные эксперименты, которые могли бы прояснить механизмы на Play и выберите пункт точно, как лучше управлять этими катастрофическими нестабильности».

Оригинальная модель

Оригинальная модель осаждения РФ показали, что оно повышает температуру и стимулирует в центр острова, чтобы удержать его от роста. Нелинейной обратной связи, а затем умирает от вклада мощности и изменения температуры-Айленд, что позволяет значительно улучшена стабилизация. Управляющих этими температурными перепадами диффузии тепла из плазмы на краю острова.

Однако, в высокого демпфирования режимов, где демпфирование длина меньше, чем размер острова, это же нелинейный эффект могут создать проблему называемый «теневой» период устойчивого состояния осаждения, что приводит к РФ, чтобы Рей закончились силы, прежде чем он достигнет центра острова.

«Мы впервые заглянули в схемы импульсных РФ, чтобы решить проблему тенизации», — сказал Джин. «Однако, оказалось, что в демпфирующих режимов нелинейной обратной связи на самом деле вызывает пульсирующий усугубить слежка, и Луч разряжается еще быстрее. Поэтому мы бросили эту проблему и нашли что то нелинейный эффект может вызвать пульсации для уменьшения мощности утечки из острова в низкий демпфирования сценарии.»

Эти предсказанные тенденции натурально в экспериментальной проверке, — сказал Джин. «Такие эксперименты», — отметила она, «буду стараться показать, что пульсирует повышает температуру остров до оптимальной стабилизации плазме достигается».

почувствуйте разницу: спонсорские возможности