Проект по воспроизведению процесса солнечной энергии показал многообещающие результаты после первого года экспериментов при сравнительно недорогом подходе.
Ведущий исследователь Чжан Чжэ прогнозирует, что к 2026 году в Китае будет завершено или почти завершено строительство крупномасштабных лазерных установок нового поколения для термоядерного синтеза.
Первые результаты группы исследователей из Китая подтвердили, что необычный метод достижения термоядерного синтеза будет работать.
На объекте в Шанхае размером с футбольное поле китайские ученые направляют мощные импульсы лазерного луча на крошечную пару золотых конусов, пытаясь воспроизвести процесс ядерного синтеза в самом сердце Солнца.
Колбочки размером с кончики карандашей имеют узкие концы, обращенные друг к другу и испускающие водородную плазму. Когда два потока горячего газа сталкиваются точно в нужное время и в нужном месте и правильным образом, они запускают реакцию синтеза — процесс, который в конечном итоге может обеспечить источник бесконечной и устойчивой энергии.
Синтез золота — супер вещество
Лазерная установка Shenguang II в Шанхае, где китайские ученые исследуют термоядерную энергию. Фото: Handout
Получив государственное финансирование в размере 1 миллиарда юаней (156 миллионов долларов США) в течение шести лет, Чжан Чжэ и его коллеги из Института физики Китайской академии наук в Пекине начали свои беспрецедентные эксперименты на лазерной установке Shenguang II в Шанхае прошлым летом.
На данный момент исследовательская группа провела три теста, еще один запланирован на следующий месяц, и столкнулся с некоторыми неожиданными проблемами. Но первоначальные результаты предполагают, что теория работает, а часть результатов была опубликована на прошлой неделе в отечественном рецензируемом журнале Acta Physica Sinica .
«Наша цель — добиться устойчивого синтеза», — сказал Чжан в телефонном интервью во вторник. Для выработки электроэнергии «конусы могут производиться серийно и заряжаться как пули в машине, которая будет вращаться и стрелять, как ружье Гатлинга».
Гонка за термоядерную энергию разгорелась в августе, когда исследователи из Национального центра зажигания США (NIF) достигли выхода энергии в восемь раз больше, чем когда-либо прежде. Хотя выходная мощность все еще была ниже, чем потребляемая энергия, этот прорыв дал надежду, а также усилил давление на исследовательские группы в других странах, включая Китай.
Эксперимент NIF направил более 100 чрезвычайно мощных лазерных лучей на одну цель, используя одни из самых крупнейших лазерных генераторов на Земле и выделяющих достаточно много тепла деформирующие зеркала, что также снижало точность после повторных импульсов.
В Китае исследователи искали более дешевый и простой способ добиться синтеза с помощью менее мощного лазера. Одним из результатов стала схема зажигания с двойным конусом, разработанная в 1997 году Чжан Цзе, ведущим китайским физиком и бывшим президентом Шанхайского университета Цзяо Тонг.
В поисках золота — синтез золота
Китайские ученые экспериментируют с получением безграничной чистой энергии с помощью термоядерных реакций
Плазмы, генерируемой относительно слабыми лазерными лучами на единственной мишени, было недостаточно для создания правильных условий для синтеза, но когда два плазменных потока сталкиваются друг с другом, температура, плотность и давление газа значительно возрастают, позволяя двум атомам сливаться друг с другом. один и высвободить энергию в процессе.
Идея оставалась на бумаге в течение двух десятилетий из-за отсутствия необходимой передовой лазерной технологии. Однако китайские ученые недавно создали одни из самых мощных сверхбыстрых лазерных источников в мире, способных выделять значительное количество энергии за доли секунды. Именно эти новые технологии проложили путь правительству к одобрению эксперимента в Шанхае в прошлом году.
Золотые конусы испаряются после плавления, но «стоимость золота будет чрезвычайно низкой — если не пренебрежимо малой — в будущем при эксплуатации электростанции», — сказал Чжан Чжэ. «Из маленькой крупинки золота можно сделать тысячи конусов».
По словам Чжан Чжэ, «топливо» для синтеза внутри конусов — ледяные шары дейтерия и трития, двух изотопов водорода — дороже, чем драгоценный металл, используемый из-за большого количества электронов в золоте. Чем больше электронов, тем больше тепла может поглотить материал до изменения формы. А мягкость золота позволяет относительно легко обрабатывать его механически.
Каждый золотой конус в шанхайском эксперименте стоил несколько сотен долларов по сравнению с сотнями тысяч долларов за мишень в эксперименте NIF. Но для Чжан Чжэ и его коллег некоторые проблемы сложнее денег.
Например, во время лазерной бомбардировки водородное топливо должно сжиматься внутри конуса, взорваться и вылететь, как пламя ракеты. Для лучшего контроля над процессом исследователи покрыли топливо тонким слоем теплопоглощающего пластикового материала. Но они обнаружили, что на поверхности пластика всегда были дыры, которые при попадании лазера превращались в пузыри.
В конкурирующей технологии используется токамак, машина, которая генерирует и улавливает газы для использования в ядерном синтезе. Здесь рабочий из Южной Кореи идет перед порталом предварительной сборки, который будет использоваться для сборки секторов вакуумной камеры, которые будут вставлены в токамак. Фото: AFP
В своих экспериментах Чжан Чжэ и его команда обнаружили, что пузыри вредны для процесса синтеза, потому что они могут лопнуть и забрать много энергии. Чтобы решить эту проблему, исследователи предложили ряд решений, включая увеличение толщины пластиковой оболочки и повышение стабильности лазерных лучей.
«Мы делаем шаг за шагом. К 2026 году в Китае будет завершено или почти завершено строительство крупномасштабных лазерных установок нового поколения. Они поднимут игру на совершенно новый уровень », — сказал Чжан Чжэ.
Пекинский ученый, работающий в области ядерного синтеза, сказал, что бюджет на исследования в Шанхае был небольшим по сравнению с инвестициями в другие проекты по термоядерному синтезу. Например, крупнейший в мире проект по исследованию термоядерного синтеза — Международный экспериментальный тепловой реактор на юге Франции (ИТЭР) — имеет ориентировочный бюджет от 45 до 65 миллиардов долларов США.
Идея создания искусственного солнца для создания огромного, бесконечного и чистого источника энергии существует уже несколько десятилетий, и ученые придумали разные подходы, которые иногда конкурируют за ресурсы и внимание.
ИТЭР использует самого большого претендента на лазерный подход (также известный как термоядерный синтез с инерционным удержанием), токамак — устройство, которое может генерировать и улавливать горячий газ с чрезвычайно мощным магнитным полем для термоядерного синтеза внутри.
«Схема с двойным конусом — блестящая идея. Обычно считается, что токамак больше подходит для крупномасштабного производства электроэнергии, но некоторые недавние достижения в области экспериментов с лазерным питанием предполагают, что этот подход может быть сильным кандидатом» — сказал исследователь, попросивший не называть его имени из-за заинтересованности в этих работах военных.
«Трудно предсказать, какой подход или какая страна выиграет гонку на данном этапе. Впереди слишком много неопределенностей », — сказал он. «Но, в конце концов, разные технологии, разные нации, возможно, потребуется объединить, чтобы воплотить слияние мечты в жизнь».
Источник: erd-sol.livejournal.com
Крупнейшие аферы ХХ века — синтез золота — опыт Адольфа Майта
Стекло, а также некоторые минералы, изменяют свой цвет под воздействием солнечных лучей. В 1924 году немецкий физик Адольф Майт изучал это явление и проводил опыты, в ходе одного из которых обнаружил мельчайшие частицы расплавленного золота.
Удачный опыт
Для своих экспериментов он использовал ртутную лампу, на электроде которой в процессе работы образовывалась черная копоть. В ходе исследования немецкий физик обнаружил, что эта копоть содержала в себе, помимо продуктов горения, еще и атомы золота.
Теоретически, не было ничего удивительного в том, что в ртути присутствовали следы золота. Ведь ртуть является одной из тех немногих жидкостей, которые способны растворить этот благородный металл. Но в лампе, используемой Майтом для экспериментов, ртуть была специально очищена и, по идее, не должна была содержать никаких примесей. Поэтому он пришел к заключению, что проходящий через лампу электрический ток высокого напряжения разрушил атомы ртути.
Когда Майт обнародовал свои выводы, его сообщение незамедлительно поддержал Хантаро Нагаока – профессор Токийского Императорского университета. Он заявил, что воспроизвел опыты Майта и пришел к тому же результату — создал золото.
Получение финансирования
Исследования Майта, а затем и незамедлительное их подтверждение, вызвали ажиотаж среди бизнесменов и обывателей во всем мире. Один американский журнал сообщил о неизбежности крупномасштабной трансмутации: «Финансисты полагают, что это вызовет крушение мировой финансовой системы. Превосходно. Пусть финансисты готовятся.
Искусственное золото — лишь одно из веществ, которые создаст наука». Майт же поспешил заверить журналистов, что его метод крайне невыгоден с экономичекой точки зрения. Так как количество синтезированного золота минимально, и стоимость производства одного фунта этого драгоценного металла стремится к двум миллионам долларов.
Однако спустя несколько месяцев Майт сделал новое заявление: ему удалось сократить стоимость процесса в несколько тысяч раз. Он создал специальную вакуумную установку, с помощью которой бомбардировал атомы ртути электронами и получал чистейшее золото. Ажиотаж вокруг опытов Майта разгорелся с новой силой. В результате, ученый получил финансовую поддержку от крупного немецкого предприятия.
Разоблачение
Конечно, не все принимали на веру успехи немецкого физика. Так, усомнившись в заявлениях Майта, журнал «Сайентифик Америкен» заплатил X. X. Шелдону — профессору Нью-йоркского Государственного университета — за то, чтобы тот провел эксперимент, в точности аналогичный опыту Майта. Этот выбор был сделан не случайно: Шелдон имел доступ к более современному оборудованию.
Кроме того, ртуть, предоставленная ему для эксперимента, категорически не содержала никаких примесей. Последнее было одним из главных условий опыта, поскольку «Сайентифик Америкен» сразу отметил: «Сомнительно, чтобы профессор Майт соблюдал особую меру предосторожности». Таким образом, основная ставка делалась на то, что немецкий физик попросту не придал особого значения степени очистки ртути, которую использовал в своей работе.
Опыт состоялся. И Шелдон не смог получить ни одного драгоценного атома. Как и предполагал «Сайентифик Америкен», американский профессор пришел к заключению, что опыт Майта нельзя считать достоверным. Шелдон высказал предположение, что двойная очистка ртути, на которую делал ставку незадачливый алхимик, была недостаточным условием для столь громких выводов. Скорее всего, ничтожно малое количество золота не поддалось очистке и сконцентрировались в саже его ртутной лампы.
Источник: webznayka.ru
Из чего синтезировать золото
| Алхимия. Как получить золото? (Прочитано 43805 раз) |
Страниц: 1 2 3 . 13
 « Главная ‹ Раздел Наверх этой страницы |
Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.
Источник: www.sciteclibrary.ru