Оч. умельцы: домашний термоядерный реактор

[fregimus]

А у вас дома есть термоядерный реактор? А у некоторых вот — есть, жужжит и работает!


В промышленных реакторах используется магнитное удержание и сжатие плазмы, требующее мощных сверхпроводящих магнитов. Энтузиасты-термоядерщики используют другой принцип: электростатический. В центре сферической вакуумной камеры находится сферическая же, меньшая по размером редкая сетка. В камеру запускают дейтерий под небольшим давлением, а затем между камерой и решеткой создают высокую разность потенциалов (25—35 кВ). Газ ионизируется, и положительные ионы летят к отрицательно заряженной сетке. Сетка достаточно редкая, так что ионы скорее всего пролетят, не задев ее, и, хорошенько разогнавшись, соударятся в центре.

Если нам повезет, и встречные ядра столкнутся, то их энергии будет достаточно, чтобы произошла термоядерная реакция. Ядро дейтерия состоит из одного протона и одного нейтрона; при слиянии двух таких ядер может образоваться одно ядро трития (протон, два нейтрона) и протон, а может получиться гелий-3 (два протона, один нейтрон) и один свободный нейтрон. Обе реакции сопровождаются значительным выделением энергии: в сотни раз большим, чем затрачено на преодоление электростатического отталкивания. Каждый нейтрон несет энергию в 2,45 МэВ — это в 100 раз больше, чем было затрачено на сближение ядер. Свободные нейтроны покидают установку, потому что электрическое поле на них не действует, и могут быть обнаружены счетчиком снаружи. В промышленном реакторе эти нейтроны тормозятся в окружающем плазму веществе и нагревают его, и это тепло и является полезным выходом реактора — им можно кипятить воду и подавать пар на турбины, вырабатывая электричество. Опытный образец промышленного реактора, как вы наверняка слышали, еще только строится.

Энергетический выход домашнего реактора пока еще очень мал. Настолько мал, что он в миллионы раз меньше энергии, затраченной, чтобы запустить реакцию. Но изобретатели не сдаются: если КПД реактора удастся улучшить до положительного баланса энергии, то у нас будет портативная термоядерная электрическая установка, которая может работать где угодно — в экспедиции в пустыне, в отдаленной деревне, на лодке или даже в автомобиле. Да, знаю, знаю, но дайте помечтать-то!

• Брайан Макдермот: Fusion is easy! (англ., но много картинок)
• Видео и статья на сайте «Би-би-си»
• Fusor Research Consortium

А вот и сам термоядерщик Макдермот со своей экспериментальной установкой:

Comments

[janatem.livejournal.com]

А представьте, каково англоговорящим школьникам -- fission и fusion еще более похожи, чем ядерный и термоядерный. ;)