Российские ученые изучили принцип появления униполярных дуг, которые образуются в термоядерных реакторах-токамаках. Это электрический дуговой разряд, который способен проделывать бреши в стенках реактора, то есть постепенно прогрызать метал. Ученым удалось выявить природу появления таких дуг, так заявила пресс-служба Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН). Униполярные дуги – это подвид вакуумных дуг, которые возникают под действием разряда электричества в вакуумной среде. В модели возникновения униполярных дуг катод играет одновременную роль анода и катода, что приводит к образованию дуги в виде фонтана. Вылетевшие электроны из катодного пятна имеют свойство возвращаться на поверхность, то есть циркулировать как вода в фонтане. Такое объяснение предоставил сотрудник Лаборатории импульсных процессов Физического института им. Лебедева, М. Цвентух.
Термоядерные установки имеют идеальную вакуумную среду, которая способствует образованию униполярной дуги. Униполярная дуга в свою очередь просто «съедает» одну из стенок установки. Данная проблема является препятствием по созданию термоядерных установок производственного типа.
Проводить исследования униполярной дуги довольно сложно, так как мало имеется информации об условиях и причине возникновения её. Физикам из Нагойского университета пришлось использовать для исследований линейный плазменный агрегат NAGDIS-II.
Российские физики М. Цвентух и С. Баренгольц, проанализировав исследования японских ученых, нашли ответы на вопрос образования униполярной дуги. Им пришлось рассмотреть некоторое количество модельных задач и установить, что источником эрозионных процессов под действием униполярной дуги, являются выбросы электронов, которые вырываются порционно или эктонами. Длительность процесса зависит от числа возникших эктонов при инициировании униполярной дуги.
Ученым удалось установить, что при условии характеристик поверхности и энергетических показателей выброса сгустков плазмы, дуги могут возникать и при меньших температурах плазмы.
Данные исследования должны помочь российским ученым в создании термоядерного реактора. Ученые считают, что избежать дефектов при униполярных дугах можно путем уменьшения активности плазмы, которая воздействует на стенки реактора. Для этой цели они планирую использовать сетки из нановолокон, которые называются вольфрамовым «пухом».
Термоядерные установки имеют идеальную вакуумную среду, которая способствует образованию униполярной дуги. Униполярная дуга в свою очередь просто «съедает» одну из стенок установки. Данная проблема является препятствием по созданию термоядерных установок производственного типа.Проводить исследования униполярной дуги довольно сложно, так как мало имеется информации об условиях и причине возникновения её. Физикам из Нагойского университета пришлось использовать для исследований линейный плазменный агрегат NAGDIS-II.
Российские физики М. Цвентух и С. Баренгольц, проанализировав исследования японских ученых, нашли ответы на вопрос образования униполярной дуги. Им пришлось рассмотреть некоторое количество модельных задач и установить, что источником эрозионных процессов под действием униполярной дуги, являются выбросы электронов, которые вырываются порционно или эктонами. Длительность процесса зависит от числа возникших эктонов при инициировании униполярной дуги.
Ученым удалось установить, что при условии характеристик поверхности и энергетических показателей выброса сгустков плазмы, дуги могут возникать и при меньших температурах плазмы.
Данные исследования должны помочь российским ученым в создании термоядерного реактора. Ученые считают, что избежать дефектов при униполярных дугах можно путем уменьшения активности плазмы, которая воздействует на стенки реактора. Для этой цели они планирую использовать сетки из нановолокон, которые называются вольфрамовым «пухом».
