Использование ядерного синтеза позволило бы в значительной степени удовлетворить растущие мировые потребности и, прежде всего, требования к безопасному и устойчивому производству энергии. Однако путь к созданию этого источника энергии усыпан техническими трудностями, над решением которых упорно работают исследователи по всему миру. В Южной Корее работа идёт полным ходом: экспериментальный реактор Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) недавно побил новый рекорд по времени реакции, удерживая плазму при температуре 100 миллионов градусов Цельсия в течение 48 секунд.
Токамак KSTAR - это исследовательский термоядерный реактор, расположенный в Южной Корее и запущенный в 1990-х годах. Инфраструктура создана для того, чтобы учёные могли проверить ключевые технологии термоядерного синтеза — естественной реакции в сердце звёзд, которая генерирует колоссальное количество энергии. Первая плазма, произведённая реактором, была получена в 2008 году.
Плазма — это состояние материи, состоящее из ионов и электронов, в котором возможен термоядерный синтез. Для этого плазму необходимо нагреть до экстремальных температур (несколько миллионов градусов Цельсия), чтобы атомные ядра смогли преодолеть электростатическое отталкивание, слиться воедино и высвободить долгожданную энергию. Однако при таких температурах плазма турбулентна и нестабильна. Сохранить её стабильной и ограниченной достаточно долго для того, чтобы произошёл термоядерный синтез, остаётся чрезвычайно сложной задачей и одной из самых больших проблем, стоящих перед реакторами ядерного синтеза.
Новый мировой рекорд.
В краткосрочной перспективе (между нынешним и 2026 годом) исследователи надеются добиться успеха в поддержании температуры плазмы на уровне 100 миллионов градусов Цельсия в течение 300 секунд. Неустанно работая, команда смогла преодолеть барьер в 100 миллионов °C в 2018 году.
В 2020 году им удалось поддерживать такую же температуру в течение 20 секунд. В 2021 году KSTAR побил рекорд, поддерживая температуру плазмы более 100 миллионов градусов в течение 30 секунд. В начале 2024 года был сделан новый шаг к достижению конечной цели. На этот раз реакция поддерживалась в течение 48 секунд, установив новый рекорд. Как сообщается в пресс-релизе Корейского института термоядерной энергии, это достижение было сделано во время заключительной рабочей кампании реактора, которая длилась с декабря 2023 по февраль 2024 года.
Помимо этого нового рекорда, учёные также поддерживали режим H (или режим высокого сгущения) в течение 102 секунд. Это означает, что энергия и плазма удерживаются гораздо эффективнее, чем в стандартных режимах работы, что позволяет плазме дольше оставаться горячей.
Вольфрамовый дивертор.
Чтобы добиться такого результата, физики внесли ряд изменений в компоненты реактора. В частности, они заменили углеродный дивертор на новую модель из вольфрама. Дивертор — важнейший компонент реактора, обычно расположенный в нижней части защитной камеры токамака. Он используется для контроля и удаления продуктов термоядерной реакции, в частности горячих частиц, известных как зола. Если их не удалять, они рискуют понизить температуру плазмы или помешать непрерывной термоядерной реакции. Таким образом, дивертор помогает поддерживать чистоту плазмы (тем самым сохраняя стабильную и эффективную реакцию синтеза) и одновременно защищает стенки защитной камеры от повреждений, вызванных горящими частицами.
Источник: https://new-science.ru/novyj-r...
P.S. В.К. Эта гонка в повышении температуры плазмы для увеличения эффективного сечения реакции является экстенсивным путём, что для природы является неприемлемым. Если бы это было бы не так, то мы бы не наблюдали звёзды, поскольку бы они взрывались в хлам как это происходит при взрыве термоядерной бомбы. Но этого в природе не происходит. По всей видимости, существует некий механизм, ограничивающий величину эффективного сечения термоядерной реакции. Что же это за механизм такой?
А механизм этот определён принципом существования, о котором я немного писал ранее. Говоря другими словами, вещество, вступающее в реакцию термоядерного синтеза, должно быть спутано. В термоядерной бомбе это достигается путём локализации вещества в критически малом объёме.
В звёздах такого не происходит, поскольку излишки вещества звёздами сбрасываются, а внутри звёзд такая локализация не достигается за счёт рассеяния энергии излучением и конвекцией при небольших величинах эффективного сечения реакции.
Поэтому, если мы хотим заполучить в свои шаловливые ручки такой источник энергии, мы должны пойти другим путём, который именуется "холодный ядерный синтез", который, кстати сказать, в природе наличествует. Но это же, по заявлению научного официоза, просто бред.
Я как-то познакомился в интернете, на каком-то тематическом форуме, с теоретиком, занимавшемся когда-то расчётами величины эффективного сечения такой реакции. Я предложил ему для расчётов схему такого реактора. Однако он отказался сообщив, что занимался этим уже очень давно и сейчас это всё порядком подзабыл, да и занимается сейчас совершенно другими вещами. На том и порешили.
И вот, возвращаясь к предложенному выше материалу, хочу предложить вам ещё один, который, на мой взгляд, будет очень полезен.
Гипотеза Красной Королевы: искусство выживания в мире эволюции.
Эволюционной системе необходимо постоянное развитие только для того, чтобы поддерживать её приспособленность по отношению к системам, с которыми она эволюционирует совместно.
В мире эволюции, где каждый вид стремится к выживанию и приспособлению, существует удивительное явление, известное как гипотеза Красной Королевы. Этот концепт, названный в честь персонажа из «Алисы в стране чудес» Льюиса Кэрролла, предлагает увлекательное объяснение постоянной борьбы за выживание и эволюционную гонку в природе.
Что такое гипотеза Красной Королевы?
Гипотеза Красной Королевы — это идея в эволюционной биологии, предложенная в 1973 году Ли Ван Валеном. Она утверждает, что в борьбе за выживание в мире, постоянно изменяющемся из-за эволюции других видов, каждый организм должен постоянно эволюционировать, чтобы оставаться на том же уровне конкуренции. Иными словами, чтобы оставаться на месте, необходимо постоянно двигаться вперёд.
Примеры и иллюстрации.
Подобно сцене из «Алисы в стране чудес», где Красная Королева объясняет, что для того чтобы остаться на месте, ей приходится бежать так быстро, как она только может, гипотеза Красной Королевы утверждает, что эволюция происходит не столько из-за изменений окружающей среды, сколько из-за изменений в других организмах, с которыми нужно конкурировать.
Примером может служить гонка между хищниками и их жертвами. Когда хищник становится более эффективным в охоте, жертвы должны развивать новые стратегии выживания, чтобы уйти от опасности. Это заставляет их эволюционировать, чтобы оставаться наравне с хищниками. В ответ на это хищники тоже должны эволюционировать, чтобы оставаться успешными охотниками. Таким образом, каждый вид постоянно адаптируется, чтобы оставаться конкурентоспособным в этой бесконечной гонке за выживание.
Однако пример деревьев показывает, что в некоторых случаях конечным эффектом «гонки вооружений» может быть и абсолютное снижение приспособленности. Деревья в лесу обычно конкурируют за доступ к солнечному свету. Если одно дерево вырастет немного выше своих соседей, оно сможет улавливать часть их солнечного света. Это заставляет другие деревья, в свою очередь, становиться выше, чтобы их не затмевали.
Конечным результатом является то, что все деревья имеют тенденцию становиться все выше и выше, но при этом в среднем собирают одинаковое количество солнечного света, тратя при этом гораздо больше ресурсов на поддержание своей увеличенной высоты. Это пример проблемы субоптимизации: оптимизация доступа солнечного света для каждого отдельного дерева не приводит к оптимальной производительности леса в целом.
Короче говоря, в конкурентном мире относительный прогресс («бег») необходим только для поддержания статуса-кво («оставаться на месте»).
Гипотеза Красной Королевы использовалась некоторыми авторами для объяснения эволюции старения. Основная идея заключается в том, что старению благоприятствует естественный отбор, поскольку он позволяет быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям, особенно для того, чтобы идти в ногу с эволюцией патогенов, хищников и добычи.
Значение гипотезы Красной Королевы.
Эта гипотеза предоставляет ценное понимание того, как эволюционируют виды и какие силы стоят за этим процессом. Понимание того, что эволюция не происходит статично, а скорее является результатом взаимодействия с другими видами, помогает увидеть сложные сценарии эволюции в природе. Это также подчёркивает важность сохранения биологического разнообразия, поскольку каждый вид играет свою роль в этой эволюционной гонке.
Гипотеза Красной Королевы предоставляет ценное объяснение того, как и почему виды эволюционируют. В мире, где изменения постоянны и неизбежны, эта гипотеза напоминает нам о постоянной борьбе за выживание и важности постоянной адаптации для сохранения жизни. Она открывает перед нами увлекательный мир эволюции, где каждый организм играет свою роль в этой вечной симфонии жизни.
Источник: https://ab-news.ru/gipoteza-kr...
В.К. Однако вывод сделан в контексте ущербного мировосприятия борьбы за выживание, хоть гипотеза свидетельствует совсем о другом - о симбиотическом сосуществовании, об эволюционной спутанности субъектов сосуществования. А бег на месте, - это всё тот же бег по кругу в беличьем колесе, оставаясь на месте.
Оценили 9 человек
15 кармы