Проблемы управления термоядерным синтезом. Электростатическое удержание плазмы. Устройство Фузор Фарнсуорта-Хирша

Праздник, хочется чего-нибудь такого эммммм.....

https://olymp-online.mipt.ru/c...

от 1 февраля 2017 г

Тезисы к исследовательской работе «Проблемы управления термоядерным синтезом. Электростатическое удержание плазмы. Устройство Фузор Фарнсуорта-Хирша»

Автор работы: Струк Маргарита, ученица 12 «А» класса, Теоретического лицея им М.В. Ломоносова, г. Бельцы, Молдова

Научный руководитель: Учитель физики теоретического лицея Им. М.В. Ломоносова Дарий Лина Леонидовна.

Актуальность исследования:

Проблемы энергетики особо остро стоят именно сейчас перед мировыми учеными, когда неуклонно растет численность населения планеты. Следовательно, возрастает потребность в источниках энергии. Запасы углеводородов иссякают. Другой современный источник энергии атомные электростанции, работающие за счет деления ядер урана, частично удовлетворяют потребности. Запасы используемого ими урана и тория так же весьма ограничены. Всегда сохраняется опасность повторения аварий Чернобыльской и Фукусима АС. И самой главной проблемой работы атомных электростанций является утилизация долгоживущих радиоактивных отходов.

Процесс термоядерного синтеза сопровождается огромным энерговыделением на единицу массы реагирующего вещества.

Положительные стороны: 1) не образуются долгоживущие радиоактивные изотопы; 2)топливом для реакции синтеза служат тяжелые изотопы водорода; 3)отсутствие продуктов сгорания; 4) минимальная вероятность аварий из-за увеличения мощности реакции в термоядерном реакторе. Получив возможность управлять термоядерной реакцией, мы получим неисчерпаемый источник энергии, т.к. запасы водорода на Земле огромны. Для этого необходимо решить основную проблему- преодоление трудностей по удержанию неустойчивых плазменных сгустков. Более глубокое изучение уже известных и открытие новых физических и химических свойств плазмы позволит приблизиться к решению этой проблемы.

Объект исследования: Демонстрационная версия термоядерного реактора Фарнсуорта-Хирша.

Предмет исследования: изучение основных характеристик плазмы. Неустойчивость плазмы. Рассмотреть один из способов удержания плазмы

Цели и задачи:

Изучить все известные типы реакций ядерного синтеза. Ознакомиться с проблемами управления термоядерного синтеза, в частности удержание плазмы.

Создать демонстрационную версию термоядерного реактора Фарнсуорта-Хирша (Fusor). На его примере показать один из способов удержания плазмы, используя кинетическую энергию. А именно, электростатическое.

Наблюдать изменение состояния плазмы под воздействием различных факторов.

Методы исследования:

Теоретический (изучение и анализ литературы, других источников информации, постановка целей и задач)

Практический (сборка действующей установки Fusor)

Эмпирический (наблюдение, описание и выводы)

Итоги исследования:

Сборка и запуск демонстрационной версии Фузорта Франсуорта Хирша. Изучение зависимости плазмы от напряжения и давления. Эта работа является первым этапом последующих исследований в этом направлении. В перспективе создание устройства с подачей газа (дейтерия) при более высоким напряжении.

Список использованной литературы:

Matthew Smith, Confining plasma in a spherically-convergent electrostatic potential well: the Farnsworth-Hirsch fusor, 2005

Richard Hull, The Farnsworth/Hirsch Fusor / Bell Jar, Vol.6, No.3/4, Summer/Autumn 1997

http://www.fusor.net/

Ю.Н. ДНЕСТРОВСКИЙ «ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЯЕМОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА (УТС)»

Е.П. Велихов; С.В. Мирнов. Управляемый термоядерный синтез выходит на финишную прямую

К. Ллуэллин-Смит. На пути к термоядерной энергетике

А.Я. Стрельцов (патент) Управляемый ядерный синтез

Г. Фрауэнфельдер, Э. Хенли. Субатомная физика.

пс

Фузор Фарнсуорта — Хирша — устройство, сконструированное американским изобретателем Фило Т. Фарнсуортом для получения управляемой термоядерной реакции.

В отличие от многих систем для получения управляемой термоядерной реакции, которые медленно нагревают плазму, помещенную в магнитную ловушку, в фузоре высокоэнергетические ионы напрямую впрыскиваются в область, где происходит термоядерная реакция. Реализация этой концепции предположительно позволит значительно уменьшить размеры и стоимость термоядерного реактора. Для удержания плазмы в фузоре используется метод электростатического удержания плазмы.

Идея фузора в различных модификациях была использована в работах таких ученых как Elmore, Tuck и Watson, позднее George Miley. С 1994 по 2006 Роберт Бассард по контракту с ВМС США построил несколько моделей реакторов Поливелл.

Ни один вариант фузора Фарнсуорта, созданный на данный момент, не приблизился близко к критерию Лоусона. Мировые правительства не рассматривают этот вид реактора как перспективный и ведут разработки реакторов других типов, чаще всего токамаков. В частности крупнейший токамак строится в рамках международного проекта ITER.

пс пс но это же не конец

добавить ХТРЯС и  будет ХУЯС