amerikali
Yeni Üye
Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'ndan (PPPL) bir ABD araştırma ekibi, Muse projesinde kalıcı mıknatıslarla çalışan, “bükülmüş” bir füzyon reaktörü olan bir yıldızlaştırıcı geliştirdi. Bazı parçalar 3D yazıcıdan geliyor. Buna ek olarak PPPL, yıldızlaştırıcıyı inşa etmek için büyük ölçüde ticari olarak temin edilebilen parçaları kullandı. Bu, daha sonra özellikle uygun maliyetli reaktörlerin inşa edilmesini mümkün kılacaktır.
Reklamcılık
Stellaratörler tipik olarak manyetik alanlarını akan akımla üreten karmaşık şekillere sahip karmaşık elektromıknatıslar kullanır. Bu tür elektromıknatısların son derece hassas çalışması ve hataya çok az yer bırakması gerekir. Hassas üretim, bu tür elektromıknatısları pahalı hale getirir ve yıldızlaştırıcıların maliyetini artırır.
3D yazıcıdan kalıcı mıknatıslar, standart parçalar ve bileşenler
PPPL'deki bilim adamları bu nedenle farklı bir yaklaşım benimsediler. Journal of Plasma Physics dergisinde yayınlanan “MUSE kalıcı mıknatıslı yıldızlaştırıcının tasarımı ve yapımı” adlı bilimsel çalışmada açıkladıkları gibi, reaktörlerinde ucuz kalıcı mıknatıslar kullanıyorlar. Bu mıknatıslar manyetik alan oluşturmak için elektriğe ihtiyaç duymazlar. Ayrıca yapımı da daha kolay olduğundan bilim insanları piyasada bulunan kalıcı mıknatıslara başvurdu.
Tony Qian, “Kalıcı mıknatıslar kullanmak yıldız yıldızları tasarlamanın tamamen yeni bir yoludur” diyor. Aynı zamanda çalışmanın baş yazarı olan Princeton Plazma Fiziği Programında doktora öğrencisi. “Bu teknik, plazma hapsetmeyle ilgili yeni fikirleri hızlı bir şekilde test etmemize ve kolayca yeni cihazlar oluşturmamıza olanak tanıyor.”
Kalıcı mıknatıs kullanma fikri, PPPL'de kıdemli fizikçi olan Michael Zarnstorff'a 2014 yılında geldi. Diğer kalıcı mıknatısların yanı sıra, nadir topraklardan yapılan kalıcı mıknatısların, plazmayı belirli bir aralıkta sınırlamak için gereken manyetik alanları üretip koruyabildiğini fark etti. füzyon reaksiyonları oluşturulabilecek şekilde.
Önerilen editoryal içerik
İzniniz üzerine harici bir YouTube videosu (Google Ireland Limited) buraya yüklenecektir.
Her zaman YouTube videosunu yükle
Şimdi YouTube videosunu indirin
Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'nda fizikçi olan Alex LeViness, bir yıldız yıldızını özel kılan şeyin ne olduğunu 60 saniyede açıklıyor.
Araştırmacılar ayrıca ticari olarak temin edilebilen parçaları da kullandılar. Bu, parçaları kendileri üretmeye gerek kalmadan gerekli kalite ve hassasiyete sahip bileşenleri satın almalarına olanak tanır. Bilim insanları ayrıca 3D yazıcıyla oluşturdukları bileşenleri de kullanıyor. Bu, örneğin, reaktörün plazmayı içeren vakum kabının gömülü olduğu 3 boyutlu baskılı bir kabuğu içerir.
Yıldızlaştırıcı kavramının yanı sıra çörek şeklindeki füzyon cihazları olan tokamaklar da var. Ancak plazmayı içeren manyetik alanın elektriksel olarak üretilmesi gerekir. Akımlardaki küçük sapmalar kararsızlığa neden olmak için yeterlidir. Sonuç olarak füzyon reaksiyonları bozulabilir. Stellaratörler artık elektrikle üretilen bu manyetik alanlar olmadan çalışıyor ve bu nedenle inşa edilmesi daha kolay ve daha ekonomik. Şu ana kadar durum böyle değil.
Geliştirilmiş yarı simetri
Yeni PPPL yıldızlaştırıcı aynı zamanda yarı simetri olarak bilinen ve diğer yıldızlaştırıcılardan çok daha belirgin olan teorik bir özelliğe de sahiptir. 1980'lerin başında PPPL'den Allen Boozer tarafından geliştirilen yarı simetri teorisi, yıldızın etrafında eşit derecede güçlü bir manyetik alana sahip olmak için yıldızlaştırıcının içindeki manyetik alanın, yıldızlaştırıcının fiziksel şekliyle aynı şekle sahip olması gerekmediğini belirtir. etrafında oluşturmak için cihaz. Ancak bu, iyi bir plazma hapsi sağlamak için gereklidir. Bir füzyon reaksiyonunun gerçekleşme olasılığının yüksek olmasının tek yolu budur. PPPL bilim adamları, Muse'un yarı simetri optimizasyonunun “mevcut herhangi bir yıldızlaştırıcıdan en az 100 kat daha iyi” olduğunu söylüyor.
Araştırmacılar artık araştırmalarını genişletmek ve Muse'un yarı simetrisinin kesin doğasını belirlemek istiyorlar. Reaktörün, sıcak parçacıkların plazmanın çekirdeğinden kenarına doğru hareket etmesini ve dolayısıyla füzyon reaksiyonlarını zorlaştırmasını ne kadar iyi önleyebildiğini bulmak istiyorlar. Bunu yapmak için manyetik alanların hassas bir haritasını çıkarmak ve dönen plazmanın yavaşlamasını ölçmek istiyorlar.
(olb)
Haberin Sonu
Reklamcılık
Stellaratörler tipik olarak manyetik alanlarını akan akımla üreten karmaşık şekillere sahip karmaşık elektromıknatıslar kullanır. Bu tür elektromıknatısların son derece hassas çalışması ve hataya çok az yer bırakması gerekir. Hassas üretim, bu tür elektromıknatısları pahalı hale getirir ve yıldızlaştırıcıların maliyetini artırır.
3D yazıcıdan kalıcı mıknatıslar, standart parçalar ve bileşenler
PPPL'deki bilim adamları bu nedenle farklı bir yaklaşım benimsediler. Journal of Plasma Physics dergisinde yayınlanan “MUSE kalıcı mıknatıslı yıldızlaştırıcının tasarımı ve yapımı” adlı bilimsel çalışmada açıkladıkları gibi, reaktörlerinde ucuz kalıcı mıknatıslar kullanıyorlar. Bu mıknatıslar manyetik alan oluşturmak için elektriğe ihtiyaç duymazlar. Ayrıca yapımı da daha kolay olduğundan bilim insanları piyasada bulunan kalıcı mıknatıslara başvurdu.
Tony Qian, “Kalıcı mıknatıslar kullanmak yıldız yıldızları tasarlamanın tamamen yeni bir yoludur” diyor. Aynı zamanda çalışmanın baş yazarı olan Princeton Plazma Fiziği Programında doktora öğrencisi. “Bu teknik, plazma hapsetmeyle ilgili yeni fikirleri hızlı bir şekilde test etmemize ve kolayca yeni cihazlar oluşturmamıza olanak tanıyor.”
Kalıcı mıknatıs kullanma fikri, PPPL'de kıdemli fizikçi olan Michael Zarnstorff'a 2014 yılında geldi. Diğer kalıcı mıknatısların yanı sıra, nadir topraklardan yapılan kalıcı mıknatısların, plazmayı belirli bir aralıkta sınırlamak için gereken manyetik alanları üretip koruyabildiğini fark etti. füzyon reaksiyonları oluşturulabilecek şekilde.
Önerilen editoryal içerik
İzniniz üzerine harici bir YouTube videosu (Google Ireland Limited) buraya yüklenecektir.
Her zaman YouTube videosunu yükle
Şimdi YouTube videosunu indirin
Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'nda fizikçi olan Alex LeViness, bir yıldız yıldızını özel kılan şeyin ne olduğunu 60 saniyede açıklıyor.
Araştırmacılar ayrıca ticari olarak temin edilebilen parçaları da kullandılar. Bu, parçaları kendileri üretmeye gerek kalmadan gerekli kalite ve hassasiyete sahip bileşenleri satın almalarına olanak tanır. Bilim insanları ayrıca 3D yazıcıyla oluşturdukları bileşenleri de kullanıyor. Bu, örneğin, reaktörün plazmayı içeren vakum kabının gömülü olduğu 3 boyutlu baskılı bir kabuğu içerir.
Yıldızlaştırıcı kavramının yanı sıra çörek şeklindeki füzyon cihazları olan tokamaklar da var. Ancak plazmayı içeren manyetik alanın elektriksel olarak üretilmesi gerekir. Akımlardaki küçük sapmalar kararsızlığa neden olmak için yeterlidir. Sonuç olarak füzyon reaksiyonları bozulabilir. Stellaratörler artık elektrikle üretilen bu manyetik alanlar olmadan çalışıyor ve bu nedenle inşa edilmesi daha kolay ve daha ekonomik. Şu ana kadar durum böyle değil.
Geliştirilmiş yarı simetri
Yeni PPPL yıldızlaştırıcı aynı zamanda yarı simetri olarak bilinen ve diğer yıldızlaştırıcılardan çok daha belirgin olan teorik bir özelliğe de sahiptir. 1980'lerin başında PPPL'den Allen Boozer tarafından geliştirilen yarı simetri teorisi, yıldızın etrafında eşit derecede güçlü bir manyetik alana sahip olmak için yıldızlaştırıcının içindeki manyetik alanın, yıldızlaştırıcının fiziksel şekliyle aynı şekle sahip olması gerekmediğini belirtir. etrafında oluşturmak için cihaz. Ancak bu, iyi bir plazma hapsi sağlamak için gereklidir. Bir füzyon reaksiyonunun gerçekleşme olasılığının yüksek olmasının tek yolu budur. PPPL bilim adamları, Muse'un yarı simetri optimizasyonunun “mevcut herhangi bir yıldızlaştırıcıdan en az 100 kat daha iyi” olduğunu söylüyor.
Araştırmacılar artık araştırmalarını genişletmek ve Muse'un yarı simetrisinin kesin doğasını belirlemek istiyorlar. Reaktörün, sıcak parçacıkların plazmanın çekirdeğinden kenarına doğru hareket etmesini ve dolayısıyla füzyon reaksiyonlarını zorlaştırmasını ne kadar iyi önleyebildiğini bulmak istiyorlar. Bunu yapmak için manyetik alanların hassas bir haritasını çıkarmak ve dönen plazmanın yavaşlamasını ölçmek istiyorlar.
(olb)
Haberin Sonu