Chińczycy zbudują główną część tokamaka ITER
By
KopalniaWiedzy.pl, in Technologia
-
Similar Content
-
By KopalniaWiedzy.pl
W brytyjskim tokamaku Joint European Torus (JET) wkrótce rozpoczną się testy mieszanki paliwowej, która w przyszłości może zasilać ITER – największy na świecie eksperymentalny reaktor fuzyjny. Fuzja jądrowa to proces, który zachodzi w Słońcu. Jej opanowanie może zapewnić ludzkości niemal niewyczerpane źródło czystej energii.
JET jest 10-krotnie mniejszy od ITER. W grudniu rozpoczęto tam eksperymenty z trytem. Tym samym po raz pierwszy od 1997 roku ludzkość prowadzi reakcje fuzji jądrowej ze znaczącymi ilościami tego pierwiastka.
W czerwcu bieżącego roku rozpoczną się testy, podczas których w reakcji będą brały udział równe ilości trytu i deuteru. Dokładnie tak samo ma działać ITER, którego zadaniem będzie doprowadzenie do sytuacji, w której z fuzji jądrowej uzyskamy więcej energii niż w nią włożyliśmy. Dotychczas ludzkości nie udało się uzyskać energetycznego zysku netto z fuzji.
W końcu, po latach przygotowań, udało nam się dojść do punktu, w którym możemy rozpocząć testy. Jesteśmy gotowi, mówi Joelle Mailloux, która kieruje programem naukowym w JET.
Eksperymenty w JET pomogą naukowcom przewidzieć, w jaki sposób będzie zachowywała się plazma w ITER i odpowiednio dobrać parametry pracy wielkiego tokamaka. To najbliższa symulacja warunków w ITER, jaką w tej chwili możemy wykonać, wyjaśnia Tim Luce, główny naukowiec eksperymentu ITER. Testy, do których przygotowuje się JET, to kulminacja 2 dekad badań. ITER ma ruszyć w 2025 roku. Wówczas będą w nim przeprowadzane niskoenergetyczne reakcje z udziałem wodoru. Jednak od roku 2035 ma używać wyłącznie trytu i deuteru w proporcjach 1:1.
Zarówno ITER jak i JET wykorzystują bardzo silne pole magnetyczne do utrzymania i ściśnięcia plazmy. Temperatura w JET może osiągnąć 100 milionów stopni Celsjusza. To wielokrotnie więcej niż w jądrze Słońca.
Ostatnie eksperymenty, jakie prowadziła ludzkość z fuzją trytu były przeprowadzone właśnie w JET. Celem było ustanowienie rekordowego stosunku energii uzyskanej do energii włożonej. JET ustanowił wówczas do dzisiaj obowiązujący rekord Q=0,67. Celem tegorocznego eksperymentu jest uzyskanie podobnego wyniku i utrzymanie reakcji przez co najmniej 5 sekund. W ten sposób naukowcy chcą zdobyć dane dotyczące zachowania się plazmy przez dłuższy czas.
Praca z trytem stawia przed specjalistami nowe wyzwania. Specjaliści z JET przez ostatnie 2 lata dostosowywali swoje urządzenia i przygotowywali je do pracy z tym radioaktywnym pierwiastkiem. Tryt ma bardzo krótki czas półrozpadu, w naturze występuje w ilościach śladowych, a powstaje jako półprodukt pracy elektrowni jądrowych. Całą światowa produkcja trytu to zaledwie 20 kilogramów.
Po uruchomieniu eksperymentów z trytem, wnętrze JET stanie się radioaktywne i ludzie nie będą mieli do niego wstępu przez 18 miesięcy. Musieliśmy zmienić nasze procedury. Wszystko musi zadziałać za pierwszym razem. Nie będziemy mogli tam wejść i czegoś poprawić, wyjaśnia Ian Chapman.
Podczas badań JET wykorzysta mniej niż 60 gramów trytu, który będzie poddawany recyklingowi. Paliwo zawierające ułamek grama trytu będzie wstrzykiwane do tokamaka 3 do 14 razy na dobę. Każde takie wstrzyknięcie będzie stanowiło osobny eksperyment o nieco innych parametrach i z każdego naukowcy uzyskają od 3 do 10 sekund użytecznych danych. W ten sposób chcemy zweryfikować naszą obecną wiedzę i wykorzystać ją do dalszych prac, mówi Mailloux. Podczas części eksperymentów będzie używany tylko tryt, a podczas innych tryt i deuter w równych proporcjach.
Dzięki obu rodzajom badań naukowcy chcą zrozumieć, jak na zachowanie się plazmy wpłynie większa masa trytu. Pierwiastek ten ma w jądrze dwa neutrony, tymczasem deuter ma jeden, a wodór – żadnego.
Badania takie pozwolą przewidzieć, co w przyszłości będzie się działo w ITER. Masa izotopów wpływa bowiem na pole magnetyczne czy temperaturę plazmy. "Musimy zbadać co się tam dzieje i dlaczego się dzieje", wyjaśnia Anna White, fizyk plazmy z MIT.
Inną ważną różnicą w porównaniu z ostatnimi eksperymentami z trytem z roku 1997 jest fakt, że obecnie wnętrze JET zostało wyłożone takimi materiałami osłonowymi, co wnętrze ITER. Jako, że materiały te mogą oddawać energię do plazmy i ją chłodzić, niezwykle istotnym jest zrozumienie, w jaki sposób wpływają one na fuzję.
Nie należy też zapominać o jeszcze jednym bardzo ważnym czynniku. Ludziach. Ostatnie eksperymenty z trytem były prowadzone przed 24 laty. Nowe pokolenie fizyków zupełnie nie ma doświadczenia z tym pierwiastkiem. Teraz będą mieli okazję uczyć się od bardziej doświadczonych kolegów.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Wczoraj o godzinie 13:07 czasu polskiego chiński pojazd Tianwen-1 wszedł na orbitę Marsa. Jest to pierwszy chiński pojazd pracujący w pobliżu Czerwonej Planety. Tym samym Chiny stały się, po Zjednoczonych Emiratach Arabskich, drugim krajem, który w bieżącym tygodniu umieścił swój pierwszy orbiter w pobliżu Marsa.
Chiny dołączyły więc do niewielkiego grona krajów i organizacji (USA, UE, Indie, ZEA), które dowiodły, że są w stanie przeprowadzić misję w pobliżu Marsa. W przeszłości podobne misje przeprowadzał też ZSRR, jednak Rosja nie jest w stanie powtórzyć jego sukcesów. Po upadku ZSRR Moskwa podjęła dwie próby misji marsjańskich – Mars 96 w 1996 roku oraz Fobos-Grunt w 2011 roku – i obie spaliły na panewce.
Chiny mają jednak znacznie bardziej ambitne plany. W maju od orbitera ma odłączyć się lądownik z łazikiem na pokładzie. Chiny spróbują posadowić swoje urządzenie na powierzchni Marsa. Dotychczas niewielu zdecydowało się na próbę lądowania na Marsie. Próbowały tego ZSRR, UE i USA. Jedynie USA mają na swoim koncie udane misje z lądowaniem. Obecnie na powierzchni Marsa pracują amerykańskie łaziki Curiosity oraz lądownik InSight.
Jeśli Chinom uda się lądowanie, a ich pojazd podejmie pracę, Państwo Środka stanie się drugim krajem, który udowodni, że potrafi przeprowadzić taką misję.
Zanim jednak do tego dojdzie do Marsa ma dotrzeć amerykańska misja Mars 2020 i za tydzień – 18 lutego – na powierzchni ma wylądować łazik Perseverance z helikopterem Ingenuity na pokładzie. Obecnie misja znajduje się w odległości około 13 800 000 kilometrów od Marsa i zbliża się do niego z prędkością 77 701 km/h (to prędkość względem Słońca).
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Chińska misja Tianwen-1 przysłała pierwsze wykonane przez siebie zdjęcie Marsa. Pojazd wykonuje obecnie manewry, dzięki którym w ciągu najbliższych dni znajdzie się na orbicie Czerwonej Planety. Zdjęcie wykonano z odległości 2,2 miliona kilometrów od Marsa.
Chińska agencja kosmiczna spodziewa się, że jej pojazd wejdzie na orbitę w najbliższa środę, 10 lutego.
Misja Tianwen-1 składa się z orbitera i łazika. Gdy tylko pojazd znajdzie się na orbicie, rozpoczną się przygotowania do lądowania modułu z łazikiem na pokładzie. Lądowanie odbędzie się w marcu na równinie Utopia Planitia, na południe od miejsca lądowania sondy Viking 2, która dotarła na powierzchnię Marsa w 1976 roku.
Agencja kosmiczna ogłosiła, że przed 40 dni można głosować nad nazwą dla łazika. Jeśli ważącemu 240 kilogramów urządzeniu uda się bezpieczne wylądować, jego zadaniem będzie zbadanie składu podłoża i ewentualne określenie dystrybucji zamarzniętej wody. Łazik wykona też szereg zdjęć i będzie analizował skład skał. W tym samym czasie orbiter będzie badał powierzchnię Czerwonej Planety za pomocą kamer, radaru, magnetometru i wykrywacza cząstek.
Tianwen-1 trafi na orbitę dzień po misji Hope zorganizowanej przez Zjednoczone Emiraty Arabskie i około tygodnia przed zorganizowaną przez NASA misją Mars 2020.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of Massachusetts Amhers odkryli, w jaki sposób spowodować, by przedmioty poruszały się, korzystając wyłącznie z przepływu energii w otoczeniu. Ich badania mogą przydać się w licznych zastosowaniach – od produkcji zabawek po przemysł wojskowy. Wszędzie tam, gdzie potrzebne jest zapewnienie źródła napędu. Ponadto pozwolą nam w przyszłości więcej dowiedzieć się o tym, jak natura napędza niektóre rodzaje ruchu.
Profesor Al Crosby, student Yongjin Kim oraz Jay Van den Berg z Uniwersytetu Technologicznego w Delft (Holandia) prowadzili bardzo nudny eksperyment. Jego częścią było obserwowanie, jak wysycha kawałek żelu. Naukowcy zauważyli, że gdy długi pasek żelu schnie, tracąc wilgoć wskutek parowania, zaczyna się poruszać. Większość tych ruchów była powolna, jednak od czasu do czasu żel przyspieszał. Te przyspieszenia miały związek z nierównomiernym wysychaniem. Dodatkowe badania ujawniły, że znaczenie ma tutaj kształt i że żelowe paski mogą „zresetować się”, by kontynuować ruch.
Wiele zwierząt i roślin, szczególnie tych małych, korzysta ze specjalnych elementów działających jak sprężyny i zatrzaski, co pozwala im bardzo szybko się poruszać, znacznie szybciej niż zwierzęta korzystające wyłącznie z mięśni. Dobrym przykładem takiego ruchu są takie rośliny jak muchołówki, a w świecie zwierzęcym są to koniki polne i mrówki z rodzaju Odontomachus. Niestabilność to jedna z metod, którą natura wykorzystuje do stworzenia mechanizmu sprężyny i zatrzasku. Coraz częściej wykorzystuje się taki mechanizm by umożliwić szybki ruch małym robotom i innym urządzeniom. Jednak większość z tych mechanizmów potrzebuje silnika lub pomocy ludzkich rąk, by móc kontynuować ruch. Nasze odkrycie pozwala na stworzenie mechanizmów, które nie będą potrzebowały źródła zasilania czy silnika, mówi Crosby.
Naukowcy wyjaśniają, że po zaobserwowaniu poruszających się pasków i zbadaniu podstaw fizyki wysychania żelu, rozpoczęli eksperymenty w celu określenia takich kształtów, które z największym prawdopodobieństwem spowodują, że przedmiot będzie reagował tak, jak się spodziewamy i że będzie poruszał się bez pomocy silnika czy ludzkich dłoni przeprowadzających jakiś rodzaj resetu.
To pokazuje, że różne materiały mogą generować ruch wyłącznie dzięki interakcji z otoczeniem, np. poprzez parowanie. Materiały te mogą być przydatne w tworzeniu nowych robotów, szczególnie małych, w których trudno jest zmieścić silniki, akumulatory czy inne źródła energii, stwierdza profesor Crosby.
Ta praca to część większego multidyscyplinarnego projektu, w ramach którego próbujemy zrozumieć naturalne i sztuczne systemy, pozwalające na stworzenie w przyszłości skalowalnych metod generowania energii na potrzeby ruchu mechanicznego. Szukamy też materiałów i struktur do przechowywania energii. Odkrycie może znaleźć wiele różnych zastosowań w Armii i Departamencie Obrony, mówi doktor Ralph Anthenien, jeden z dyrektorów Army Research Office. Badania Crosby'ego są finansowane przez U.S. Army Combat Capabilities Development Command.
Więcej na ten temat przeczytamy w artykule Autonomous snapping and jumping polymer gels.
« powrót do artykułu -
By KopalniaWiedzy.pl
Chińscy urzędnicy poinformowali o odkryciu w prowincji Junnan kompleksu świątynnego z czasów państwa Nanzhao. Państwo to istniało od VIII do X wieku na terenie dzisiejszej prowincji Junnan.
Ruiny odkryto w mieście Dali. Składają się one z 14 fundamentów, 63 kamiennych ścian oraz 23 przekopów. Dotychczas znaleziono ponad 40 ton dachówek oraz płytek i ponad 17 300 innych przedmiotów, w tym pozostałości po ceramice, poinformował Zhu Zhonghua, który kieruje pracami badawczymi.
Badania prowadzone są na powierzchni 6000 m2, w odległości 600 metrów od Taihe. Miejscowość ta była pierwszą stolicą Nanzhao, ustanowioną zaraz po tym, jak jak władca jednego z istniejących na terenie Junnanu 6 państewek podbił swoich sąsiadów, tworząc jeden organizm państwowy.
Dotychczas naukowcy znaleźli m.in. ceramikę wskazującą, że w miejscu wykopalisk oddawano cześć Buddzie. Sądzą zatem, że mają do czynienia z dużym kompleksem świątynnym w Taihe.
We wschodniej szczęści stanowiska archeologicznego znaleziono cegły, piec do wypalania dachówek, dużą liczbę gwoździ czy odlewów gipsowych oraz szczątki ceramiki, wskazujących na istnienie tutaj miejsca produkcji dachówek i ceramiki.
Dzięki wykopaliskom archeolodzy chcą lepiej poznać sposób budowy świątyń w czasie państwa Nanzhao oraz techniki produkcji ceramiki i zwyczaje grzebalne rodziny królewskiej.
« powrót do artykułu
-
-
Recently Browsing 0 members
No registered users viewing this page.