Топливо будущего
Топливо будущего
Учёные из Новосибирска и Германии разрабатывают новое топливо из поляризованных частиц (преимущественно дейтерия), способного повысить эффективность термоядерных реакторов.
Есть мнение, что энергетикой будущего станет управляемый термоядерный синтез – синтез более тяжёлых атомных ядер из более лёгких с целью получения энергии (в традиционной ядерной энергетике происходят противоположные процессы). Сейчас на юге Франции в местечке Кадараш создаётся Международный экспериментальный реактор (ITER), задача которого – демонстрация возможности коммерческого использования термоядерного синтеза для получения энергии и решение физических и технологических проблем, которые встретятся на этом пути. Одна из них – повышение эффективности процесса благодаря использованию поляризованного топлива.
– Как уголь: бывает с высокой зольностью и низкой. Плохо, если после прогорания остаётся много золы. Процессы в основе функционирования реактора устроены таким образом, что, скажем, 1/3 топлива просто не работает. Однако если взять поляризованное топливо, этого можно избежать. В таком случае оно будет использоваться на 100%, и затраты уменьшатся, а мощность термоядерного реактора останется прежней, – рассказывает ведущий научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН доктор физико-математических наук Дмитрий Топорков.
В Дюссельдорфском университете имени Генриха Гейне трудятся над управляемым инерциальным термоядерным синтезом, когда твёрдое или жидкое топливо разогревается до нужных температур сверхмощным лазерным импульсом. Поляризованное топливо и здесь бы повысило выход реакции. В Германии, конечно, работают над получением поляризованных молекул, только процесс этот весьма трудоёмок. Сначала образуют поляризованные атомы, интенсивность которых ограничена, далее объединяют их в молекулу. Новосибирские физики считают, что традиционной цепочки можно избежать и сразу получать последние, пишет «Наука в Сибири».
Ещё одна задача, стоящая в совместном проекте «К молекулярному источнику поляризованного дейтериевого топлива для исследований ядерного синтеза и других применений» перед российскими и немецкими учёными, – изучение сохранения поляризации молекул и возможность их компрессии и сбора. В перспективе они, возможно, в замороженном виде (как таблетки льда), послужат топливом для установок, работающих на основе лазерного синтеза, токамак-реакторов или в качестве поляризованной мишени высокой плотности для различных физических экспериментов.
Комментарии