Копаем глубже?! Часть 4

Скажем без лишней скромности, международный реактор строится полностью на российских технологиях,    ибо ТОКАМАК -  ТОроидальная КАмера с МАгнитными Катушками —  русское слово, определяющее отечественную разработку.
Но для России это вчерашний день.  Пока другие страны направляют все силы на "ИТЭР", российские специалисты параллельно трудятся над  созданием   газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ), которая позволит создать термоядерный реактор на основе открытой магнитной ловушки.
  Она несопоставимо эффективнее ТОКАМАК, задействованного в проекте «ИТЭР».
 ГДМЛ,  по сути, прототип совершенно иного термоядерного реактора,  у которого нет и, судя по всему, не будет конкурентов в мире в ближайшем будущем.
 Разработка ГДМЛ фактически перечёркивает то направление, в котором развивались исследования термоядерного синтеза многие десятилетия.   Технологически ТОКАМАК — противоположность ГДМЛ, так как в нем плазма удерживается закрытым магнитным полем.
 


Что представляет собой ГДМЛ и почему она понадобилась?  При гораздо меньших финансовых затратах революционная газодинамическая ловушка сможет обеспечивать Россию БЕСКОНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ, то есть речь идёт уже не о многих тысячах лет – напомним наш биологический вид хомо сапиенс  существует не более двухсот тысяч лет, а письменность и государства от силы шесть тысяч лет – а о безграничном периоде.
И тут мы говорим   об использовании не только  дейтерия, содержащегося в обычной воде.  Одна из заложенных в проект идей состоит в возможности применения альтернативных видов сырья. Обычно в качестве топлива для термоядерного реактора рассматривается смесь тяжелых изотопов: дейтерия и трития. Эту термоядерную реакцию легче всего осуществить, но большая часть энергии в ней выделяется в виде нейтронов, поэтому реактор становится радиоактивным. Это обстоятельство и потребовало создания термоядерно-ядерных гибридных реакторов.
 К тому же, тритий отсутствует в природе, а для его наработки приходится применять сложные и дорогостоящие технологии.
Однако  в открытой ловушке можно очень эффективно использовать магнитное поле и удерживать плазму с большим давлением, в перспективе для неё доступны другие реакции, например, D-D (ДЕЙТЕРИЙ-ДЕЙТЕРИЙ), D-3He (дейтерий-гелий 3) и P-11B (протон-бор 11).
 Чистый дейтерий это абсолютно неограниченный ресурс.  Отметим, – нет, я не  прикалываюсь! -  продуктами реакции D+D является всё то же термоядерное топливо — а именно тритий и гелий-3.


Это не чертовщина и не философский камень, а ПУЛЬСАЦИЯ РУССКОГО ТЕХНИЧЕСКОГО ГЕНИЯ.
Настойчивая просьба не путать его  с сумрачным германским гением, который от костров Инквизиции с  массовым сжиганием «ведьм», через живую практику Третьего Рейха довёл «четверторейховцев» до ветряков и панелек при полном отказе от атомной энергетики. Тут уж кто на кого учился.
 Заметим, эволюция поисков новых источников топлива  для термоядерных реакторов как две капли воды похожа на то, через что прошла энергетика ядерная.
Внедрение реакторов на быстрых нейтронах и замкнутого ядерного цикла сразу расширяет сырьевую базу ядерной энергетики в полторы сотни раз.
А использование тория, плутония и других радиоактивных элементов увеличивает топливный ресурс в несколько сотен раз. Иными словами, сырья хватит не на пятьдесят лет, а на десятки тысяч лет.
Для тех, кто ещё не усвоил или  не хочет знать напомню по принципу – я сказал, ты слышал – всё вышеописанное есть только в России и больше нигде в мире  нет.
В Австрии полстраны засадили ивой, чтобы нарастить «биотоплива» для одной-единственной электростанции. Я подхихикнул вместе с читателями!


Примечательно, что ГДМЛ отличается не только от ТОКАМАК, но и от аналогов. Важным отличием установки ГДМЛ от существующих открытых ловушек с нейтральной инжекцией является достижение квазистационарного режима, при котором потери энергии и частиц из плазмы компенсируются системами нагрева и дополнительной подпитки. Магнитные ловушки для удержания плазмы бывают замкнутыми и открытыми. К первому типу относится ТОКАМАК, на основе которого создается «ИТЭР», ко второму  новая отечественная ГДМЛ. Оба варианта ловушек известны с 1950-х, но широкое распространение получили замкнутые. Большинство устройств для термоядерного синтеза — это ТОКАМАК.
Казалось бы, всё работает, зачем вновь изобретать велосипед? Здесь мы вспомним, что мировая ядерная энергетика начиналась с реакторов, работавших  на изотопе уран-235. Его распространённость  в природе 0,72 %, а остальные девяносто девять с хвостиком процентов это изотоп уран-238.    Сто тридцать восемь частей произведённого продукта, уран-238, шли в отходы, а одна-единственная  из ста тридцати девяти частей использовалась  для дела.
 И такой технологический примитивизм на определённом этапе развития был приемлем! Германская энергетика на таком уровне, как мы помним и «приказала долго жить». Но российские учёные смогли задействовать не только уран-238, то есть вернуть в производство выброшенные на ядерные помойки сто тридцать восемь частей из ста тридцати девяти, но и подключить к делу плутоний и торий, ещё в сотни раз расширив сырьевую базу. В недалёкой перспективе будут задействованы  и другие радиоактивные элементы. 



Использование ГДМЛ обещает революцию ещё большего  масштаба! 
Внедрение газодинамической ловушки даст невообразимое снижение  затрат.  Её стоимость оценивается примерно в 10 млрд рублей. Международный проект «ИТЭР», для сравнения, обойдется   в 30 млрд долларов — разница практически в ТРИСТА раз.
Сроки завершения строительства "ИТЭР"   сдвигались уже бессчётное количество раз и непонятно, будет ли он запущен вообще хоть когда-то.
Создание отечественной установки реализуется в рамках федерального проекта «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий». ИЯФ СО РАН активно участвует во всем, что касается этого направления.
В  том числе ИЯФ СО РАН является участником международного проекта экспериментального термоядерного реактора «ИТЭР», в основе которого лежит замкнутая магнитная ловушка ТОКАМАК. Но при этом институт остается лидером в развитии открытых магнитных систем: ведутся эксперименты на четырех открытых ловушках. Могучая страна с высокоразвитой наукой успевает везде!



В мире у ГДМЛ  нет достойных конкурентов. Вспомним как Коллективный Запад пытался справиться  с задачами создания технологий замыкания ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ) на основе быстрых реакторов и переработки ядерного топлива и производства    МОКС-топлива.
Последней сломалась Франция!
Сегодня нечто похожее ГДМЛ пытаются делать в США и Японии, но их технологическое развитие застряло   в 90-х.
Американская компания TAE Technologies, ранее  Tri Alpha Energy, в 2021 году после нескольких лет исследований и экспериментов объявила, что реактор C-2W, наконец, может производить плазму при температуре более 50 млн градусов. Но в  ИЯФ СО РАН твёрдо заявляют, что для горения плазмы и проведения термоядерного синтеза нужно довести температуру хотя бы до 100 млн.
ГДМЛ рассчитана на 150 млн.               
Японская установка GAMMA-10 привлекала внимание ученых в 2010-х, однако в последние годы о ней нет упоминаний ни в СМИ, ни в научных изданиях.
 В общем, в очередной раз западные хотелки сдулись как мыльный пузырь!
Мировое технологическое развитие открытых магнитных ловушек на определённом этапе, как и реакторов на быстрых нейтронах, зашло в тупик, поскольку все  сосредоточились на российской технологии ТОКАМАК.  И только    Россия смогла найти выход из технологического тупика и создать установку для революционного термоядерного реактора. Таких результатов удалось достичь благодаря многолетним исследованиям, которые ведутся поколениями наших ученых. Работа продолжалась даже в 90-е благодаря самоотверженности исследователей.
А теперь в фундаментальную и прикладную науку в России вкладываются огромные ресурсы, которых и близко не было в 90-х и в начале 2000 годов.
С каждым годом на российскую науку выделяется всё больше и больше средств.  На наших глазах Россия становится мировым научным центром и экспериментальной лабораторией. Российская наука вновь оказалась ЕДИНСТВЕННОЙ, способной создать нечто настолько выдающееся, как ГДМЛ.



 Ещё раз напомним, что тотальная цифровизация и роботизация общественной жизни возможны лишь при избытке дешёвой энергии.
Хранение и обработка нарастающего как снежная лавина в горах потока информации требует огромного количества энергии. И тут на панельках и ветряках далеко не ускачешь. Нехватка и тем более высокая цена энергии обнуляют и немецкое трудолюбие, и тайваньскую усидчивость и американскую агрессивность.
Образно говоря, самый бестолковый пулемётчик выкосит на ура целую роту копьеносцев и даже лучников.
Мы же поздравим себя с косвенной причастностью к достигнутым успехам и вместе порадуемся тому, что Гондурасом теперь называться положено уж точно не нам.



 И вот теперь, когда мы ответили на наезд русофобов «хватит о будущем, ты отчитайся что вы  кроме валенок наваляли и то оба на одну ногу», позволим себе вернуться в самое начало нашего расследования. Достижения России в ядерной и термоядерной энергетике просто поражают воображение.
Так что же ещё можно добавить к этому???!!! Оказалось, можно! 
 
 
Итак, в в Национальном центре физики и математики (НЦФМ) в нижегородском Сарове    по поручению и под личным контролем президента России ударными темпами строится установка для разрушения атомного ядра.
 Сразу поясним: обычная реакция деления ядер, происходящая в реакторе атомной станции, даёт небольшой – на уровне процентов – дефект массы.  Здесь речь идёт совсем о другом.   Нейтрон — частица, состоящая из    трёх кварков – обладает  гораздо большей массой, чем суммарная масса кварков.  Вытащив кварки из нейтрона, мы  осуществим деконфайнмент кварков и  получим грандиозный источник энергии.
 На фоне этих перспектив меркнут даже величайшие достижения российских учёных-атомщиков   в 21веке. Окончательно размывается грань между веществом и энергией в формуле E=MC2.  Полная энергия физического объекта в состоянии покоя равна его массе, умноженной на размерный множитель квадрата скорости света в вакууме. То есть масса и энергия являются эквивалентными и могут быть преобразованы друг в друга.
 Вот этим – преобразованием массы в энергию – и занимаются наши учёные в Сарове.
Стоит задача  создать источник комптоновского излучения. Комптоновский эффект заключается в изменении энергии фотона при взаимодействии с электроном. При столкновении фотонов с движущимися им навстречу электронами в ускорителе энергия и частота фотонов будут возрастать. Причём в современных ускорителях можно увеличивать частоту в миллионы раз до десятков мегаэлектрон-вольт - это гамма-диапазон. Фотоны станут  резонансными возбудителями ядер и  разрушат ядро атома.


Никому в мире не удавалось сломать ядро атома. Ключ к этому -    изучение резонансных частот, которые возникают в ядре за счёт взаимодействия протонов и нейтронов. Похожие резонансы появляются у колеблющегося маятника.  Образно говоря, ядро атома удастся разбить не ударом кувалды. В  такт с его колебаниями будут добавляться всё новые и новые порции  разрушительной энергии резонансной световой волны гамма-диапазона.                Уменьшение суммарной массы взаимодействующих частиц  означает выделение энергии. На атомных станциях происходит обычная реакция деления ядер с небольшим дефектом массы. Но в рассматриваемом примере с кварками этот дефект огромный.
Как мы  видим, сделан колоссальный шаг в познании глубин материи.


К концу третьего года СВО, то есть геополитического противостояния, наши «заклятые соседи по  планете»  идут на «переговоры», которые куда как объективнее назвать «толковище  на забитой стрелке», на полусогнутых и даже «повиливая хвостиком». Это потому, что слабость всегда есть приглашение к агрессии, а обаяние силы – независимо от её вектора! – всеобъемлюще.
В следующей статье мы рассмотрим прорыв и отрыв от мирового уровня – вы заметили, теперь «на самом верху» говорят не  об импортозамещении и даже не об импортоопережении, а строго о мировом технологическом лидерстве?! - прототип плазменного электрореактивного двигателя, который полностью меняет ситуацию в космической гонке.
Вон Илон Маск увлёкся «спасением Отечества», весь  в политику ушёл, так и прошляпил очередной технологический виток. Но пусть не переживает, знамя первопроходца не упадёт – мы забираем.
 Я же спешу  поздравить читателей с тем, что наши внуки с недоумением будут выяснять, «а пьяная рашка, это вообще о чём»?!


Рецензии