Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак

Нажмите для полного просмотра!

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №2

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №3

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №4

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №5

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №6

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №7

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №8

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №9

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №10

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак, слайд №11

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак. Доклад-сообщение содержит 11 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Проблемы управляемого термоядерного синтеза, Установка «Токамак» Выполнил: Бернадский Андрей

Слайд 2

Описание слайда:

Управляемый термоядерный синтез Управляемый термоядерный синтез, процесс слияния лёгких атомных ядер, происходящий с выделением энергии при высоких температурах в регулируемых, управляемых условиях. Скорости протекания термоядерных реакций малы из-за кулоновского отталкивания положительно заряженных ядер. Поэтому процесс синтеза идёт с заметной интенсивностью только между лёгкими ядрами, обладающими малым положительным зарядом и только при высоких температурах, когда кинетическая энергия сталкивающихся ядер оказывается достаточной для преодоления кулоновского потенциального барьера. В природных условиях термоядерные реакции между ядрами водорода (протонами) протекают в недрах звёзд, в частности во внутренних областях Солнца, и служат тем постоянным источником энергии, который определяет их излучение. Сгорание водорода в звёздах идёт с малой скоростью, но гигантские размеры и плотности звёзд обеспечивают непрерывное испускание огромных потоков энергии в течение миллиардов лет.

Слайд 3

Описание слайда:

С несравненно большей скоростью идут реакции между тяжёлыми изотопами водорода (дейтерием 2H и тритием 3H) с образованием сильно связанных ядер гелия: С несравненно большей скоростью идут реакции между тяжёлыми изотопами водорода (дейтерием 2H и тритием 3H) с образованием сильно связанных ядер гелия:

Слайд 4

Описание слайда:

Проблемы УТС и установка «токамак» Сама по себе идея термоядерного синтеза кажется простой. Нужно заставить ядра сойтись на расстояние примерно в см и синтезироваться в одно ядро. В процессе слияния выделяется избыток энергии. В принципе, синтезироваться способны все элементы начала таблицы Менделеева. Однако легче всего реакции синтеза могут идти между ядрами изотопов водорода - дейтерия и трития. Но для этого нужно ни много ни мало нагреть смесь этих ядер до 100 млн. градусов Цельсия. А для реакции синтеза на чистом дейтерии и того больше - до миллиарда! В этом-то и состоит главная трудность. Нагреть вещество до таких температур - задача сама по себе фантастическая!

Слайд 5

Описание слайда:

Даже в недрах солнца "прохладней" - не более 20 млн. градусов. Уже при нескольких тысячах градусов вещество становится плазмой - хаосом из электронов и ядер, которые с огромными скоростями мечутся и сталкиваются внутри камеры. И хаос этот становится активнее с ростом температуры. На Солнце этот хаос сдерживается силой гравитации. А как же сдержать его в искусственных условиях? Даже в недрах солнца "прохладней" - не более 20 млн. градусов. Уже при нескольких тысячах градусов вещество становится плазмой - хаосом из электронов и ядер, которые с огромными скоростями мечутся и сталкиваются внутри камеры. И хаос этот становится активнее с ростом температуры. На Солнце этот хаос сдерживается силой гравитации. А как же сдержать его в искусственных условиях? Плазма также обладает высокой теплопроводности она мгновенно отдает свою энергию стенкам камеры и остывает. Итак, главная задача - нагреть плазму до нужной температуры и не давать ей коснуться стенок столько времени, сколько нужно для того, чтобы успело прореагировать достаточное количество ядер дейтерия и трития и произошла реакция с выделением огромной энергии

Слайд 6

Описание слайда:

Решению этой задачи и служит идея, которая наилучшим образом работает в установках "Токамак". (Это слово образовано из первых слогов названия установки "ТОроидальная КАмера с МАгнитным полем"). Решению этой задачи и служит идея, которая наилучшим образом работает в установках "Токамак". (Это слово образовано из первых слогов названия установки "ТОроидальная КАмера с МАгнитным полем"). В однородном магнитном поле частицы движутся вдоль силовых линий, закручиваясь вокруг них. Поэтому, если создать систему замкнутых магнитных силовых линий, то в принципе с их помощью можно удерживать плазму в некотором ограниченном объёме.

Слайд 7

Описание слайда:

«Токамак» конструкция Внешне он похож на большой трансформатор с железным замкнутым сердечником и обмоткой, по которой пропускают очень сильный ток. Вместо вторичной обмотки трансформатора пустотелая тороидальная камера, напоминающая большой бублик.

Слайд 8

Описание слайда:

Слайд 9

Описание слайда:

Внутри этой камеры добиваются перехода вещества в плазменное состояние. До необходимой температуры плазму разогревают сильным электрическим разрядом, мощными токами сверхвысокой частоты и другими способами. А сильное магнитное поле сжимает плазму в плотный кольцевой шнур. Внутри этой камеры добиваются перехода вещества в плазменное состояние. До необходимой температуры плазму разогревают сильным электрическим разрядом, мощными токами сверхвысокой частоты и другими способами. А сильное магнитное поле сжимает плазму в плотный кольцевой шнур. На первый взгляд установка «Токамак» кажется простой. Грубо говоря, так оно и есть, если забыть на время о реальном устройстве, о конструкции, требующей уникальных материалов; забыть о том невообразимо горячем веществе, что укрощается в «бублике». Но не все получалось сразу, плазма никак не желает признавать магнитных стенок. Она просачивалась не успевав нагреться до нужной температуры. На модернизацию, усовершенствование установки и решение многих задач было потрачено три десятилетия. И к каждой задаче, которую надо было решать, можно было применить слово «впервые».

Слайд 10

Описание слайда:

Например, впервые предстояло научиться создавать сверхсильное магнитное поле в довольно больших камерах. Причём поле в высшей степени симметричное. Например, впервые предстояло научиться создавать сверхсильное магнитное поле в довольно больших камерах. Причём поле в высшей степени симметричное. Был и такой период, когда плазма, надёжно удерживаемая магнитным полем, никак не хотела нагреваться выше всего лишь нескольких миллионов градусов. А так же проблемы с первой стенкой так называемого реактора. На создание мощных магнитных полей уходит львиная доля энергии, потребляемой «Токамаком», и пока он больше берёт, чем отдает. В 1975 году в Институте атомной энергии была пущена установка "Токамак-10". На этой установке удалось получить плазму с рекордной для того времени температурой - 15 миллионов градусов Цельсия. Сейчас новая установка - "Токамак-15" - строится в Институте атомной энергии. Объём плазменного "бублика" в нём будет примерно в пять раз больше, чем в Т-10.