Ядерный синтез — это процесс, который обеспечивает энергией звезды. Он происходит, когда легкие ядра соединяются в более тяжелые, выделяя при этом значительное количество энергии. На нашей планете для этого используют плазму, которая удерживается в магнитной ловушке, известной как токамак. Для того чтобы запустить синтез, необходимо:
1. Нагреть плазму до 150 миллионов градусов (что в 10 раз выше, чем температура в ядре Солнца);
2. Обеспечить высокую плотность плазмы;
3. Поддерживать энергию в системе, чтобы процесс мог совершаться самостоятельно.
Однако возникает вопрос: как измерить температуру плазмы, если она разрушает любые твердые датчики? Ответ заключается в изучении излучения, которое она производит. Плазма испускает нейтроны и гамма-лучи, содержащие информацию о ее характеристиках. Исследователи в Милане занимаются этой темой.
При синтезе дейтерия и трития выделяются нейтроны. Их энергия связана с температурой и составом плазмы. Однако поймать нейтроны трудно, так как они слабо взаимодействуют с веществом. Для их измерения применяются специальные детекторы, такие как алмазные сенсоры или аппараты, измеряющие время полета нейтронов.
Плазма также создает гамма-излучение, что помогает изучать быстрые частицы внутри реактора. Если не контролировать эти частицы, они могут повредить стенки. Гамма-лучи легче уловить, чем нейтроны, однако их анализ также требует высокоточных приборов.
Следующим этапом станет создание «горящей плазмы», где синтез будет поддерживаться самостоятельно, без внешнего нагрева. Это является целью проектов ITER (Европа), SPARC (США) и BEST (Китай). Ученые из Милана работают над новыми детекторами для изучения этого режима.
Источник: Новости мира инноваций
Как сообщалось ранее — РЖД ввели новые жесткие запреты: Пассажиры потеряли дар речи