497
Росія: Плазма вловлювачі
Ральфмірабс
Після короткого запровадження тижня я відкрив серію статей про Популярну фізику. З дитинства кожен знає, що речовина може бути в трьох різних станах, а саме твердих, рідких і газоподібних. Самий ілюстраційний приклад - звичайна вода, всі її стани ми можемо спостерігати в побуті, буквально на кухні. Рідкий стан протікає з крану, твердий в холодильнику у вигляді снігу або плавок у склянці підвіконня в кубиках льоду. І останнє газоподібне життя всередині чайника або сухожилля, щоб вийти з каструлі, піднімаючи його кришку під час готування.
Однак можливі стани речовини не обмежуються цими трьома, і є четверта, називається плазмою. Речовина в плазмовому стані продовжує залишатися в газоподібній формі, але, крім того, набуває додаткове майно у вигляді електричної провідності, тобто проходить через себе електричний струм. Якщо в звичайному повітрі ми можемо тримати нашу руку проти електричної стінки виделкою і не бути електричними, то якщо повітря вже в плазмовому стані ми можемо отримати електричний удар. Однак сама плазма не шокує — вона тільки веде струм з інших джерел, але не створює її. Причиною появи електричної провідності є поділ електронів з атомів речовини, що робить плазму і їх перенесення в вільний стан. Атоми втрачають електричну нейтральність і стають іонами. Плазма може мати різну температуру, а чим вище, тим «збирач» плазму. Зокрема, при низьких температурах електрони відводять від тільки невеликої кількості атомів і кількості іонів, утворених невеликими, але при збільшенні температури їх кількість збільшується, в результаті досягається повної іонізації газу. За рахунок отриманої провідності плазма здатна впливати на магнітні та електричні поля.
р.
Також, як підвищується температура, іони, які роблять плазму, починають рухатися на більш високій швидкості. До тих пір, поки температура не перевищує певну вартість, іони співпадають один з одним без будь-яких наслідків, таких як тенісні кулі. Однак, уявіть, що буде відбуватися, якщо два кульки були прискорені до дуже високих швидкостей, а потім проштовхувалися? Вони не розпадаються, але розпадаються. Те ж саме слід стати іонами, якщо він сильно зникає, його слід розбити.
Іон будується просто - ядро, і електрони орбіти навколо нього. Ядро всіх іонів позитивно заряджає, а дві позитивні заряди відкидають один одному. Остання властивість відома на прикладі звичайних магнітів. Магніт має два стовпи, позитивний стовп і негативний стовп, щоб два магніти розміщені поруч один одному будуть приваблювати один до одного або буде спати назад, в залежності від якого закінчується зібрати їх разом. У разі ідентичних стовпів відбувається відбиття, але при нанесенні сили рук людина може принести магніти близько. Однак магніти не тільки слабкі, але міцні і набагато складніші для переміщення.
У разі іонів, однакові позитивні заряди нуклеї запобігають їх згортання на невеликій відстані, при низьких швидкостях зіткнень, сила їх відбиття перевищує силу удару і іонів, що літають окремо. Більш того, чим ближче нуклеї намагаються підходити один до одного, тим більше сила відбиття (з тією силою відштовхування Coulomb). Однак, якщо швидкість стає достатнім, іони подолають силу відштовхування їх нуклеї і колоїду, є не просто «розрив» нуклесу, але новий нуклеус утворюється з двох старих, що має меншу масу, ніж його предків. Однак втрачена маса не просто зникне, але перетворюється в енергію. Я думаю, що навіть ті, хто не розуміє фізики, бачив легендарну масу формули Ейнштейна та енергію. Ця формула неодноразово блукає через різні рекламні плакати і фільми, що символізують простоту і генія. Але, як ви знаєте, все блискучий простий, простий і зміст цієї формули є енергія, що дорівнює масі, багатопліченої швидкістю світла квадрата. Таким чином, втрата маси в результаті злиття нуклеї компенсується появою енергії і її значенням легко відома цією формулою. Припустимо, що ми втратили одну міліграму маси, яка призводить до приблизно 900 000,000,000 Йоули енергії. Для багатьох Джоул може бути негайним блоком вимірювань, тому перетворювати в кілват годинник. 900 000 кв.м. Джоули - 250 млн кВт годин. Сучасний ігровий персональний комп'ютер, який споживає кілват енергії на годину, що працює на енергії з міліграми маси, може працювати без перерви на 28 і на півгодини! Звичайно, ядро іонних зважень значно менше, ніж міліграма, але може бути достатньо іонів, щоб компенсувати «моякість» одного.
Реакція, в якій нуклеї колад з фузією, формування нової нуклеї і виходу енергії називається термонуклеючі реакції. У цьому терміні два компоненти «незнімають» і «термо». «незнімають» від того, що нуклеї зливаються, а тут «Трмо». Як я писав вище, для зіткнення нуклеї, вони (в складі іонів) повинні мати достатню кількість околиць, які досягаються завдяки високій температурі плазми. Це те, що компонент «Thermo» походить від, і з літерою столиці. Температура повинна бути величезною, monstrous і сотні мільйонів градусів. Для початку термоядерної реакції необхідно нагрівати плазму.
В природі відбуваються термоядерні реакції в космосі всередині зірок і вони забезпечують їх згоряння і світіння, але на Землі, немає металу, кераміки або іншого матеріалу не витримувати такі високі температури, він просто миттєво випаровується. Прикладом цього є термонуклеюча бомба - після вибуху не тільки тіло залишається від неї, а й ярмарок навколишнього простору. Однак, оскільки необхідно нагріти не тільки речовину, але плазму, є розчин до проблеми. Плазма має провідність, що означає, що електро- та магнітні поля діють на неї. Ви можете спробувати створити посудину з магнітного поля, всередині якого буде плазма, але завдяки магнетизму вона не зможе пройти через поле і звернутися до зовнішнього середовища.
Вперше така ідея була висловлена наприкінці 40-х років ХХ століття академіком Г. І. Будкером, який також є засновником Новосибірського інституту ядерної фізики (ІНП). Пропозиція була негайно оцінена радянським керівництвом та всіма роботами на ньому класифікується. У 1968 р. уламка була вилучена, і світ дізнався про ці дослідження і створення магнітних пасток і магнітних пристосувань. В даний час є два основних типи пасток - закриті і відкриті, відрізняються топологією (поворотом) магнітного поля вони створюють. У закритих пастках вона має форму дороси або сумочки, а в відкритих циліндрах. У INPF продовжуючи ідеї Budker, вони займаються вивченням тільки відкритих пасток, які, на відміну від закритих, мають значно менші розміри, простоту дизайну і меншу ціну. INP є світовим лідером у дослідженні пасток цього типу. Звичайно, в даний час немає розмови про комерційне використання таких пасток для виробництва енергії, це чисто експериментальні установки, які вивчають властивості плазми, її поведінку та методи ефективного утримання. Один із установок, створених на INP, є установкою GOL-3 або Corrugated Open Trap.
(4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4)
Р
Установка GOL-3 є соленоїдом, тобто довга і тонка 12-метрова трубка, яка зношена багатьма котушками, які створюють потужне магнітне поле всередині труби. Котушки 110, всі нумеровані.
(5) (4) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5)
(6)
7)
(КСНУМКС)
Перед установкою вводять вакуумні насоси насоса повітря з труби, після чого вводять атоми зневоднення. Deuterium є стабільним ізотопом водню, що міститься і витягується з звичайної води. Після «завантаження палива» вміст труби необхідно нагрівати до десяти мільйонів градусів. Звичайно, така температура не може бути отримана шляхом нагрівання труби в полум'я свічки або на кухонній плитці. Один простий спосіб - пройти промінь заряджених частинок через суміш. Для цього одна з кінців труби коронується невеликим акселератором, що створює електрон випромінювання.
(9)
10)
1 час
По суті, опалення на двох стадіях - в першу чергу, передача електричного заряду дає так зване попереднє опалення до 20 тис. градусів, а потім «в'язка» пучка електронів слід нагрівати до 50-60 млн. градусів. У цьому стані плазма зберігає тільки для мілісекундів, але протягом цього часу пристрої використовують для подальшого аналізу читання. Весь цей час напругу наноситься на котушки, створюючи магнітне поле близько п'яти Teslas в них. Таке сильне поле, обробляє фізичні закони, як правило, розриває котушки, і щоб запобігти цьому вони закріплюються міцними сталевими кріпленнями.
12)
13)
Джерело:
Після короткого запровадження тижня я відкрив серію статей про Популярну фізику. З дитинства кожен знає, що речовина може бути в трьох різних станах, а саме твердих, рідких і газоподібних. Самий ілюстраційний приклад - звичайна вода, всі її стани ми можемо спостерігати в побуті, буквально на кухні. Рідкий стан протікає з крану, твердий в холодильнику у вигляді снігу або плавок у склянці підвіконня в кубиках льоду. І останнє газоподібне життя всередині чайника або сухожилля, щоб вийти з каструлі, піднімаючи його кришку під час готування.
Однак можливі стани речовини не обмежуються цими трьома, і є четверта, називається плазмою. Речовина в плазмовому стані продовжує залишатися в газоподібній формі, але, крім того, набуває додаткове майно у вигляді електричної провідності, тобто проходить через себе електричний струм. Якщо в звичайному повітрі ми можемо тримати нашу руку проти електричної стінки виделкою і не бути електричними, то якщо повітря вже в плазмовому стані ми можемо отримати електричний удар. Однак сама плазма не шокує — вона тільки веде струм з інших джерел, але не створює її. Причиною появи електричної провідності є поділ електронів з атомів речовини, що робить плазму і їх перенесення в вільний стан. Атоми втрачають електричну нейтральність і стають іонами. Плазма може мати різну температуру, а чим вище, тим «збирач» плазму. Зокрема, при низьких температурах електрони відводять від тільки невеликої кількості атомів і кількості іонів, утворених невеликими, але при збільшенні температури їх кількість збільшується, в результаті досягається повної іонізації газу. За рахунок отриманої провідності плазма здатна впливати на магнітні та електричні поля.
р.Також, як підвищується температура, іони, які роблять плазму, починають рухатися на більш високій швидкості. До тих пір, поки температура не перевищує певну вартість, іони співпадають один з одним без будь-яких наслідків, таких як тенісні кулі. Однак, уявіть, що буде відбуватися, якщо два кульки були прискорені до дуже високих швидкостей, а потім проштовхувалися? Вони не розпадаються, але розпадаються. Те ж саме слід стати іонами, якщо він сильно зникає, його слід розбити.
Іон будується просто - ядро, і електрони орбіти навколо нього. Ядро всіх іонів позитивно заряджає, а дві позитивні заряди відкидають один одному. Остання властивість відома на прикладі звичайних магнітів. Магніт має два стовпи, позитивний стовп і негативний стовп, щоб два магніти розміщені поруч один одному будуть приваблювати один до одного або буде спати назад, в залежності від якого закінчується зібрати їх разом. У разі ідентичних стовпів відбувається відбиття, але при нанесенні сили рук людина може принести магніти близько. Однак магніти не тільки слабкі, але міцні і набагато складніші для переміщення.
У разі іонів, однакові позитивні заряди нуклеї запобігають їх згортання на невеликій відстані, при низьких швидкостях зіткнень, сила їх відбиття перевищує силу удару і іонів, що літають окремо. Більш того, чим ближче нуклеї намагаються підходити один до одного, тим більше сила відбиття (з тією силою відштовхування Coulomb). Однак, якщо швидкість стає достатнім, іони подолають силу відштовхування їх нуклеї і колоїду, є не просто «розрив» нуклесу, але новий нуклеус утворюється з двох старих, що має меншу масу, ніж його предків. Однак втрачена маса не просто зникне, але перетворюється в енергію. Я думаю, що навіть ті, хто не розуміє фізики, бачив легендарну масу формули Ейнштейна та енергію. Ця формула неодноразово блукає через різні рекламні плакати і фільми, що символізують простоту і генія. Але, як ви знаєте, все блискучий простий, простий і зміст цієї формули є енергія, що дорівнює масі, багатопліченої швидкістю світла квадрата. Таким чином, втрата маси в результаті злиття нуклеї компенсується появою енергії і її значенням легко відома цією формулою. Припустимо, що ми втратили одну міліграму маси, яка призводить до приблизно 900 000,000,000 Йоули енергії. Для багатьох Джоул може бути негайним блоком вимірювань, тому перетворювати в кілват годинник. 900 000 кв.м. Джоули - 250 млн кВт годин. Сучасний ігровий персональний комп'ютер, який споживає кілват енергії на годину, що працює на енергії з міліграми маси, може працювати без перерви на 28 і на півгодини! Звичайно, ядро іонних зважень значно менше, ніж міліграма, але може бути достатньо іонів, щоб компенсувати «моякість» одного.
Реакція, в якій нуклеї колад з фузією, формування нової нуклеї і виходу енергії називається термонуклеючі реакції. У цьому терміні два компоненти «незнімають» і «термо». «незнімають» від того, що нуклеї зливаються, а тут «Трмо». Як я писав вище, для зіткнення нуклеї, вони (в складі іонів) повинні мати достатню кількість околиць, які досягаються завдяки високій температурі плазми. Це те, що компонент «Thermo» походить від, і з літерою столиці. Температура повинна бути величезною, monstrous і сотні мільйонів градусів. Для початку термоядерної реакції необхідно нагрівати плазму.
В природі відбуваються термоядерні реакції в космосі всередині зірок і вони забезпечують їх згоряння і світіння, але на Землі, немає металу, кераміки або іншого матеріалу не витримувати такі високі температури, він просто миттєво випаровується. Прикладом цього є термонуклеюча бомба - після вибуху не тільки тіло залишається від неї, а й ярмарок навколишнього простору. Однак, оскільки необхідно нагріти не тільки речовину, але плазму, є розчин до проблеми. Плазма має провідність, що означає, що електро- та магнітні поля діють на неї. Ви можете спробувати створити посудину з магнітного поля, всередині якого буде плазма, але завдяки магнетизму вона не зможе пройти через поле і звернутися до зовнішнього середовища.
Вперше така ідея була висловлена наприкінці 40-х років ХХ століття академіком Г. І. Будкером, який також є засновником Новосибірського інституту ядерної фізики (ІНП). Пропозиція була негайно оцінена радянським керівництвом та всіма роботами на ньому класифікується. У 1968 р. уламка була вилучена, і світ дізнався про ці дослідження і створення магнітних пасток і магнітних пристосувань. В даний час є два основних типи пасток - закриті і відкриті, відрізняються топологією (поворотом) магнітного поля вони створюють. У закритих пастках вона має форму дороси або сумочки, а в відкритих циліндрах. У INPF продовжуючи ідеї Budker, вони займаються вивченням тільки відкритих пасток, які, на відміну від закритих, мають значно менші розміри, простоту дизайну і меншу ціну. INP є світовим лідером у дослідженні пасток цього типу. Звичайно, в даний час немає розмови про комерційне використання таких пасток для виробництва енергії, це чисто експериментальні установки, які вивчають властивості плазми, її поведінку та методи ефективного утримання. Один із установок, створених на INP, є установкою GOL-3 або Corrugated Open Trap.
(4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4) (4)
РУстановка GOL-3 є соленоїдом, тобто довга і тонка 12-метрова трубка, яка зношена багатьма котушками, які створюють потужне магнітне поле всередині труби. Котушки 110, всі нумеровані.
(5) (4) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (1) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5) (5)
(6)
7)
(КСНУМКС)
Перед установкою вводять вакуумні насоси насоса повітря з труби, після чого вводять атоми зневоднення. Deuterium є стабільним ізотопом водню, що міститься і витягується з звичайної води. Після «завантаження палива» вміст труби необхідно нагрівати до десяти мільйонів градусів. Звичайно, така температура не може бути отримана шляхом нагрівання труби в полум'я свічки або на кухонній плитці. Один простий спосіб - пройти промінь заряджених частинок через суміш. Для цього одна з кінців труби коронується невеликим акселератором, що створює електрон випромінювання.
(9)
10)
1 час
По суті, опалення на двох стадіях - в першу чергу, передача електричного заряду дає так зване попереднє опалення до 20 тис. градусів, а потім «в'язка» пучка електронів слід нагрівати до 50-60 млн. градусів. У цьому стані плазма зберігає тільки для мілісекундів, але протягом цього часу пристрої використовують для подальшого аналізу читання. Весь цей час напругу наноситься на котушки, створюючи магнітне поле близько п'яти Teslas в них. Таке сильне поле, обробляє фізичні закони, як правило, розриває котушки, і щоб запобігти цьому вони закріплюються міцними сталевими кріпленнями.
12)
13)
Джерело:
