Ученые лаборатори Sandia используют тритий в качестве термоядерного топлива

Поделиться



Специалисты Национальной лаборатории Санддиа (Sandia National Laboratories) уже достаточно долго работают в направлении использования реакций термоядерного синтеза для получения энергии. И в скором времени находящийся в их распоряжении энергетический ускоритель Z-machine будет использовать в качестве термоядерного топлива тритий, самый тяжелый из трех изотопов водорода. Согласно расчетам, использование трития позволит добиться 500-кратного увеличения энергетического выхода реакций термоядерного синтеза, что должно обеспечить этим реакциям самоподдерживающийся характер. Однако использование трития является делом сложным и чреватым многими опасностями.



Напомним нашим читателям, что ускоритель Z-machine уже несколько десятилетий используется для создания реакций термоядерного синтеза в лабораторных условиях. По существу этот ускоритель является генератором мощного импульса, состоящим из кольца огромных электрических конденсаторов, накопленная в которых энергия подается в центральную вакуумную камеру посредством необычайно толстых кабелей.
Энергия, подаваемая в камеру ускорителя Z-machine во время одного импульса, в 1000 раз превышает энергию молнии, а длительность этого импульса в 20 тысяч раз короче, чем длительность грозового разряда. Вся эта энергия подводится на «мишень», изготовленную из сотен тончайших вольфрамовых проводков. Под воздействием подведенной энергии эти вольфрамовые волоски моментально испаряются и превращаются в высокотемпературную плазму, производя всплеск рентгеновского излучения. Энергия этого всплеска равна двум миллионам джоулей и ее достаточно для того, чтобы поднять температуру в активной зоне камеры ускорителя до 1.8 миллионов градусов Цельсия.
До последнего времени вся энергия ускорителя Z-machine фокусировалась на мишени из дейтерия, который является изотопом водорода, ядро которого содержит один нейтрон. Тритий — это изотоп водорода с двумя нейтронами в его ядре. И в скором времени специалисты лаборатории Сандиа планируют «зарядить» ускоритель Z-machine смесью дейтерия и трития в соотношении 50/50. В результате этого будет получено в 80 раз больше свободных нейтронов, а количество энергии на выходе реакции увеличится в 500 раз.



Однако тритий является нестабильным радиоактивным изотопом с периодом полураспада чуть более 12 лет. Поэтому работа с ним должна вестись с особой тщательностью и с соблюдением должных мер предосторожности. Поскольку тритий является столь же летучим, как и водород, он легко сможет проникнуть туда, куда не надо, к примеру, в воду системы охлаждения ускорителя. Однако, богатый опыт работы с плутонием поможет специалистам лаборатории произвести опыты с тритием на самом высоком уровне безопасности.
Первые эксперименты с тритием будут проводиться в течение всего одного дня, но этому дню будет предшествовать длительный подготовительный и тестовый период. В течение этого периода будет произведена проверка дополнительного оборудования, предназначенного для очистки камеры от трития после каждого «выстрела» ускорителя Z-machine. Такая очистка необходима в целях безопасности, во-первых, и для обеспечения точных замеров параметров произошедших реакций термоядерного синтеза, во-вторых.
И в заключении следует отметить, что не стоит сильно волноваться о том, что на ускорителе Z-machine в силу неуправляемого характера реакций термоядерного синтеза сможет произойти катастрофа. Сначала в ускоритель будет вводиться топливная смесь с малым количеством трития, которое будет немного увеличиваться с каждым последующим запуском. И, если все пойдет согласно планам, то к смести с соотношением дейтерия к тритию 50 на 50 ученые доберутся только спустя три года после начала первых экспериментов. опубликовано  

 

Источник: newatlas.com/sandia-fusion-tritium/46365/

Ученые создали батарейку, которая работает 12 лет

Поделиться



Батарейка размером со спичечный коробок победила в одном из самых престижных в Украине международных конкурсов научных проектов Sikorsky Challenge, который прошел в Киеве. Батарейку, работающую 12 лет, разработали киевские ученые под руководством кандидата технических наук Владислава Киселева.





По словам ученого, подобные батарейки выпускает американская компания City Labs, однако сила тока их батареек в тысячу раз меньше, чем у украинских. Разработчики не рассчитывают на помощь государства, а потому ищут инвесторов. Для этого и участвуют в конкурсах и выставках технических новинок. 

«Батарейка проработала уже год и четыре месяца и будет давать ток еще 11 лет. Ее можно использовать вместо электрических аккумуляторов для мобильных телефонов и автомобилей. Один бизнесмен из Турции заинтересовался этим и сейчас ведет переговоры с Китаем, чтобы профинансировали создание предприятия по производству аккумуляторов для сотовых телефонов. Успех этого проекта сделает мобильные телефоны независимыми от электрических розеток », — убежден ученый.




Ученый поделился секретом «долговечности» батарейки. В разработке были использованы природные свойства трития (один из изотопов водорода) излучать электроны. За счет того, что в некоторых радиоактивных веществах является тритий, они безопасны для человека. Его использовали в своей батарейке американцы (тритием покрыта солнечная батарея). На нее попадают электроны, за счет чего и производится ток. Украинский ученый вместо солнечной батареи использовал так называемую топливную ячейку (электрохимическое устройство). Поэтому его батарейка в тысячу раз более производительная, чем аналог из США.

Батарейка не держит энергию, а производит ее. Срок ее работы — 12 лет — обусловлен периодом полураспада трития. Согласно расчетам ученых, по принципу их батарейки можно создать экологически чистую электростанцию ​​будущего. опубликовано  

 

Источник: ecotown.com.ua/news/Ukrayinski-vcheni-rozrobyly-batareyku-shcho-pratsyuvatyme-12-rokiv/

Началось изготовление ключевых компонентов ITER

Поделиться