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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Ультраширокий монитор LG 40HT513D 07.09.2026

Компания LG Electronics презентовала свой новый профессиональный дисплей 40HT513D, сочетающий большую рабочую площадь с функциями, ориентированными специально на медицинские учреждения. Монитор оснащен 40-дюймовой изогнутой IPS Black-панелью с соотношением сторон 21:9 и разрешением 5120 x 2160 пикселей, что соответствует примерно 11 мегапикселям. Такая конфигурация позволяет разместить на одном экране несколько диагностических изображений без разделительных рамок, которые неизбежно возникают при использовании отдельных мониторов. Устройство предназначено для работы с рентгеновскими снимками, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, а также другими медицинскими изображениями и получило разрешение Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) в качестве медицинского устройства. По оценке LG, по площади рабочего пространства один 40HT513D способен заменить конфигурацию из трех 3-мегапиксельных медицинских мониторов. Для специалистов по лучевой диагностике это ...>>

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Случайная новость из Архива Имплантат против судорог 10.09.2018 Современные достижения в фармакологии помогают контролировать судороги, однако лекарства способны вызвать побочные эффекты, а также могут оказаться абсолютно бесполезными, если человек не восприимчив к препаратам. Согласно новым исследованиям изменить ситуацию поможет нейротрансмиттерный имплант, вживляемый в мозг для предотвращения судорог. Экспериментальный имплантат разработан в сотрудничестве между Кембриджским университетом и INSERM (французский Национальный институт здравоохранения и медицинских исследований). Как правило, судороги возникают, когда нейроны начинают проявлять особую активность в определенной области мозга, вызывая соседние нейроны, пробуждая их сделать то же самое. Подобное поведение нейронов быстро вызывает цепную реакцию, которая в конечном итоге приводит к кратковременной невозможности полноценного управления собственным телом или потере сознания. Устройство содержит естественный нейромедиатор, который останавливает нейроны до того, как они начнут "выстреливать", имплантат использует электроды для обнаружения нейронного сигнала, связанного с приступом. Сложность в том, что появиться приступ может в любой области мозга, соответственно, имплант должен быть помещен туда, где нейроны чаще всего провоцируют судороги. Когда сигнал обнаружен, прибор активирует встроенный ионный насос, в котором электрическое поле используется для продвижения небольшого количества нейротрансмиттера через мембрану ионной реакции и в смежную ткань мозга. Так он прекращает нежелательную нейронную активность. В тестах, проведенных на мышцах страдающих эпилепсией, было доказано, что имплантат эффективен в предотвращении судорог. Также, каждый раз, когда имплантат был активирован, ему нужно было распределить менее 1 процента полезной нагрузки нейротрансмиттера, а это значит, что расход лекарства небольшой и не будет необходимости часто менять имплантат. Распределенный нейротрансмиттер был безвредно поглощен мозгом через естественные процессы в пределах пары минут, что сокращает возможное проявление побочных эффектов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026