Танталовая инновация для усовершенствования термоядерных реакторов. Новость Бесплатной технической библиотеки

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Танталовая инновация для усовершенствования термоядерных реакторов

20.12.2023

Инженеры Университета Висконсин-Мэдисон из США представили инновационный метод облицовки внутренних стенок термоядерного реактора с использованием тантала. Предлагаемая технология призвана сделать реактор более компактным, а также облегчить процессы обслуживания и ремонта.

Новое технологическое достижение в области облицовки термоядерных реакторов открывает перспективы для более эффективного и компактного использования этой энергетической технологии. Подобные инновации вносят важный вклад в развитие экологически чистых и устойчивых источников энергии, но также подчеркивают важность дальнейших исследований в области термоядерной энергетики.

Уникальность метода заключается в применении холодного распыления тантала (металла, устойчивого к высоким температурам) на поверхность нержавеющей стали. Материал, нанесенный таким образом, способен задерживать больше частиц водорода, что снижает размеры термоядерного устройства.

Из-за того, что ионизированные частицы водорода иногда выходят из плазмы и нейтрализуются, часть энергии теряется. Поэтому создание высокопроницаемой поверхности стен реактора играет важную роль.

Процесс создания покрытия с использованием холодного распыления тантала аналогичен применению баллончика с краской. Частицы из баллончика суперсонически направляются на поверхность, сплющиваются при ударе, покрывая всю поверхность и сохраняя наноразмерные границы между частицами. Эти микроскопические границы оказываются эффективными в захвате частиц водорода.

Исследователи планируют применить свой новый материал в установке WHAM. Экспериментальное устройство, строящееся неподалеку от Мэдисона, штат Висконсин, станет прототипом будущей термоядерной электростанции нового поколения, которую разрабатывает компания Realta Fusion, являющаяся подразделением UW-Madison. Эксперимент WHAM проводится в Лаборатории физических наук в сотрудничестве между Университетом Мэдисона, Массачусетским технологическим институтом и компанией Commonwealth Fusion Systems.

<< Назад: Энергосберегающая одежда на солнечных батареях 20.12.2023

>> Вперед: Искусственная древесина из лаборатории 19.12.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Машина для прореживания цветов в садах 02.05.2024

В современном сельском хозяйстве развивается технологический прогресс, направленный на повышение эффективности процессов ухода за растениями. В Италии была представлена инновационная машина для прореживания цветов Florix, созданная с целью оптимизации этапа уборки урожая. Этот инструмент оснащен мобильными рычагами, позволяющими его легко адаптировать к особенностям сада. Оператор может регулировать скорость тонких проводов, управляя им из кабины трактора с помощью джойстика. Такой подход значительно повышает эффективность процесса прореживания цветов, обеспечивая возможность индивидуальной настройки под конкретные условия сада, а также сорт и вид фруктов, выращиваемых на нем. После двухлетних испытаний машины Florix на различных типах плодов результаты оказались весьма обнадеживающими. Фермеры, такие как Филиберто Монтанари, который использовал машину Florix в течение нескольких лет, отмечают значительное сокращение времени и трудозатрат, необходимых для прореживания цветов. ...>>

Усовершенствованный микроскоп инфракрасного диапазона 02.05.2024

Микроскопы играют важную роль в научных исследованиях, позволяя ученым погружаться в мир невидимых глазу структур и процессов. Однако различные методы микроскопии имеют свои ограничения, и среди них было ограничение разрешения при использовании инфракрасного диапазона. Но последние достижения японских исследователей из Токийского университета открывают новые перспективы для изучения микромира. Ученые из Токийского университета представили новый микроскоп, который революционизирует возможности микроскопии в инфракрасном диапазоне. Этот усовершенствованный прибор позволяет увидеть внутренние структуры живых бактерий с удивительной четкостью в нанометровом масштабе. Обычно микроскопы в среднем инфракрасном диапазоне ограничены низким разрешением, но новейшая разработка японских исследователей позволяет преодолеть эти ограничения. По словам ученых, разработанный микроскоп позволяет создавать изображения с разрешением до 120 нанометров, что в 30 раз превышает разрешение традиционных м ...>>

Воздушная ловушка для насекомых 01.05.2024

Сельское хозяйство – одна из ключевых отраслей экономики, и борьба с вредителями является неотъемлемой частью этого процесса. Команда ученых из Индийского совета сельскохозяйственных исследований – Центрального научно-исследовательского института картофеля (ICAR-CPRI) в Шимле представила инновационное решение этой проблемы – воздушную ловушку для насекомых, работающую от ветра. Это устройство адресует недостатки традиционных методов борьбы с вредителями, предоставляя данные о популяции насекомых в реальном времени. Ловушка полностью работает за счет энергии ветра, что делает ее экологически чистым решением, не требующим электропитания. Ее уникальная конструкция позволяет отслеживать как вредных, так и полезных насекомых, обеспечивая полный обзор популяции в любой сельскохозяйственной зоне. "Оценивая целевых вредителей в нужное время, мы можем принимать необходимые меры для контроля как насекомых-вредителей, так и болезней", – отмечает Капил ...>>

Угроза космического мусора для магнитного поля Земли 01.05.2024

Все чаще мы слышим об увеличении количества космического мусора, окружающего нашу планету. Однако не только активные спутники и космические аппараты способствуют этой проблеме, но и обломки старых миссий. Рост количества спутников, запускаемых компаниями, как SpaceX, создает не только возможности для развития интернета, но и серьезные угрозы для космической безопасности. Эксперты теперь обращают внимание на потенциальные последствия для магнитного поля Земли. Доктор Джонатан Макдауэлл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики подчеркивает, что компании стремительно разворачивают спутниковые констелляции, и число спутников может вырасти до 100 000 в следующем десятилетии. Быстрое развитие этих космических армад спутников может привести к загрязнению плазменной среды Земли опасными обломками и угрозе устойчивости магнитосферы. Металлические обломки от использованных ракет могут нарушить ионосферу и магнитосферу. Обе эти системы играют ключевую роль в защите атмосферы и поддер ...>>

Застывание сыпучих веществ 30.04.2024

В мире науки существует достаточно загадок, и одной из них является странное поведение сыпучих материалов. Они могут вести себя как твердое тело, но внезапно превращаться в текучую жидкость. Этот феномен стал объектом внимания многих исследователей, и, возможно, наконец-то мы приближаемся к разгадке этой загадки. Представьте себе песок в песочных часах. Обычно он течет свободно, но в некоторых случаях его частицы начинают застревать, превращаясь из жидкого состояния в твердое. Этот переход имеет важное значение для многих областей, начиная от производства лекарств и заканчивая строительством. Исследователи из США предприняли попытку описать этот феномен и приблизиться к его пониманию. В ходе исследования, ученые провели моделирование в лаборатории, используя данные о пакетах полистироловых шариков. Они обнаружили, что вибрации внутри этих комплектов имеют определенные частоты, что означает, что через материал могут распространяться только определенные типы вибраций. Полученные ...>>

Случайная новость из Архива

Северное полушарие получает больше осадков 24.10.2013

Беглый взгляд на карту осадков мира показывает, что большинство тропических дождей выпадает именно в Северном полушарии. Так, на атолле Пальмира (6 градусов северной широты) выпадает 444 см осадков в год, в то время как на равном расстоянии от экватора на противоположной стороне только 114 см.

Долгое время ученые полагали, что причина этого явления в причудливой геометрии Земли - океанические бассейны наклоняются по диагонали, а вращение планеты толкает тропические дожди к северу от экватора. Но новое исследование Вашингтонского университета показывает, что такое явление возникает по другой причине: из-за океанских течений, берущих начало от полюсов за тысячи километров от экватора.

Ученые в своем докладе объяснили причины этого необычного явления, а также доказали, что холодные воды влияют на сезонные дожди. А сезонные дожди имеют решающее значение для ведения сельского хозяйства в африканской зоне Сахель и в южной Индии. Эти регионы крайне некомфортны, ведь большие объемы влажного теплого воздуха поднимаются вверх и возвращаются на землю в виде обильных осадков. А так как в Северном полушарии теплее, то и осадков выпадает больше. Нерешенным оставался лишь один вопрос: почему в Северном полушарии теплее?

Дарган Фриерсон (Dargan Frierson) Frierson и его коллеги впервые произвели замеры с помощью спутника НАСА - CERES. Выяснилось, что по идее, Южное полушарие получает больше света, следовательно, там должно быть теплее и больше осадков. Но после ряда других исследований и создания компьютерных моделей ученые увидели, что ключевую роль в формировании климата играет водный поток, завивающийся в районе Гренландии и идущий по дну океана до самой Антарктиды. Затем поток поднимается вверх и течет на север по поверхности. Если этого водного течения не будет, то тропические дожди повернутся в сторону юга. Дело в то, что когда вода движется на север в течение долгого времени, она постепенно нагревается. Таким образом, течение переносит около 400 триллионов ватт мощности через экватор.

Важность океанических течений в формировании климата обыватели узнали из фильма 2004 года "Послезавтра", в котором циркуляция вод океана изменяется, и Нью-Йорк замерзает. Ученые говорят, что подобного внезапного изменения не будет, но постепенные вполне реальны, например, к 2100 году, считают эксперты ООН. Тогда же, возможно, линия тропических дождей сместится к югу, как это вероятно уже было в прошлом.

Замедление океанского течения, возможно, произойдет из-за увеличения числа осадков, а более пресная вода Северной Атлантики сделает воду океана менее плотной.

По словам ученых, их исследование - еще одно доказательство того, как важны северные широты для всего климата Земли. Ранние работы уже демонстрировали, как изменение температурного баланса между полушариями влияет на количество тропических дождей. Недавнее исследование показало, как загрязнение воздуха от индустриальной деятельности блокировало поступление света в Северное полушарие в 1970-80-х гг, и этот процесс сместил линию тропических дождей на юг. Эксперты полагают, что многие климатические изменения вызваны именно изменением климата, и будущее будет зависеть от глобального потепления и циркуляции водных потоков в океане. На данном этапе из-за недостатка знания о влиянии загрязнения воздуха сложно предсказать будущее смещение тропических осадков.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте