Проблема управляемого синтеза

ПРОБЛЕМА УПРАВЛЯЕМОГО СИНТЕЗА [c.481]

В гл. XII очень кратко рассмотрены вопрос о возможности самоподдерживающегося процесса слияния (синтеза) легких ядер и проблема управляемого синтеза. [c.484]

Совсем недавно вновь вспыхнул интерес к адиабатическим инвариантам, поскольку они играют важную роль в теории ускорителей и теории движения заряженных частиц в магнитном поле, весьма существенной для проблемы управляемого термоядерного синтеза. [c.174]

Интерес к Т. с. возник в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза. Б Т. с., пригодных для создания магн. термоядерного реактора, должны осуществляться условия равновесия [c.149]

Задача получения очень больших плотностей вещества в процессах адиабатического сжатия играет важную роль в проблемах управляемого термоядерного синтеза [c.419]

На июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС отмечалось Решающее значение приобретает ныне единая научно-техническая политика. Нас ждет огромная работа по созданию машин, механизмов и технологий как сегодняшнего, так и завтрашнего дня. Предстоит осуществить автоматизацию производства, обеспечить широчайшее применение компьютеров и роботов, внедрение гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции. Будущее нашей энергетики — это прежде всего использование новейших атомных реакторов, а в перспективе и практическое решение проблемы управляемого термоядерного синтеза. На повестке дня и такие задачи, как получение материалов с заранее [c.3]

Одним из наиболее существенных недостатков неодимового стекла является его низкая теплопроводность и связанные с этим трудности реализации больших мощностей генерации. Действительно, следствием низкой теплопроводности является возникновение в активной среде больших градиентов температуры, приводящих не только к значительным термооптическим возмущениям, но и к термическому разрушению активного элемента лазера (см. гл. 1 и 3). Поэтому получение в стеклянном лазере мощной генерации с большими частотами повторения импульсов представлялось ранее задачей невыполнимой. Решение этой проблемы наметилось в последние годы, уже реализованы средние мощности генерации стеклянных лазеров на уровне киловатта, на очереди — в связи, например, с проблемой управляемого термоядерного синтеза — много большие мощности. [c.10]

В.р. используется для создания плазмы в ионных источниках, в кач-ве источника света в спектроскопии, в мощных мол. лазерах для создания однородной активной среды (см. Газовый лазер), в плазмохимии дЛя изучения хим. реакций в газах, в экспериментах по проблеме управляемого термоядерного синтеза для первичного пробоя газа. [c.99]

Для П.-э. необходимо примерное равенство концентраций носителей зарядов противоположного знака в среде. В потоках носителей зарядов одного знака электрич. поле пространственного заряда эффективно препятствует сжатию тока. Прохождение достаточно больших токов через газ сопровождается его переходом в полностью ионизованную плазму, состоящую из заряж. ч-ц обоих знаков, П.-э. в этом случае отжимает плазменный шнур (токовый канал) от стенок камеры, в к-рой происходит разряд. Т. о. создаются условия для магнитной термоизоляции плазмы. Этим св-вом мощных само-сжимающихся разрядов объясняется возникший в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза [c.532]

Прогресс в изучении П. н. в значительной степени был связан с работами по проблеме управляемого термоядерного синтеза, в результате чего удалось реализовать практически устойчивые конфигурации горячей плазмы в магн. поле (см. Токамак). [c.541]

Пучковые П. н., сопровождающиеся генерацией ленгмюровских колебаний, представляют интерес для плазменной электроники, а в проблеме управляемого термоядерного синтеза используются в методах нагрева плазмы, основанных на инжекции пучков заряженных ч-ц. [c.541]

А если учесть, что существующие на Земле запасы дейтерия практически неисчерпаемы (он входит в состав воды океанов), то станет ясно, что с осуществлением управляемой реакции синтеза в земных условиях будет полностью решена проблема энергоснабжения человечества. [c.479]

С помощью управляемой термоядерной реакции может быть облегчено решение проблемы надежного энергоснабжения. Уже более 20 лет советские и зарубежные ученые ведут поиск решения этой сложной проблемы, ставя перед собой цель создания электростанции на основе термоядерных реакторов. Топливом для таких реакторов должен быть дейтерий (тяжелые ядра водорода) и литий. В мировом океане содержится более 20-10 2 т тяжелого водорода. Примером реакции синтеза атомных ядер может служить реакция соединения ядер дейтерия Д и трития Т, в результате чего рождается ядро гелия и нейтрон. Общая энергия, выделяемая в этой реакции, 17,6 МэВ, причем [c.193]

В США в программе работ в области решения задачи управляемого термоядерного синтеза намечается создание к концу XX в. термоядерной электростанций. Однако решение этой сложной задачи связано с рядом промежуточных этапов созданием испытательного реактора и экспериментальной электростанции. По-видимому, усилиями ученых всего мира эта проблема будет решена. [c.195]

Проблемы термоядерной энергетики не могут быть решены без применения мощных сверхпроводящих магнитов. Для осуществления управляемого термоядерного синтеза ядер гелия из ядер дейтерия необходимо удерживать в реакционном пространстве горячую тритий-дейтериевую плазму, нагретую до 10 -10 град. Только сверхпроводящие магниты способны создать поля такой мощности. Наиболее перспективными термоядерными реакторами являются установки типа То-камак , интенсивно разрабатываемые исследователями в разных странах, в том числе России, США, Японии. [c.830]

Из содержания последних глав книги Гарднера чи-телю будет ясно, что овладение управляемым синтезом ядер явится стопроцентным решением всех энергетических проблем, которые могут волновать человечество. Во-первых, запасы этой энергии безграничны во-вторых, ее получение ее связано с загрязнением Земли задиоактивнъши отходами. А все это очень важно. Зедь, несмотря на оптимистическое отношение ряда экономистов к проблеме энергетического голода , будто бы грозящего нашей планете, в частности, полагающих, что как бы то ни было, но разного сорта топливом мы обеспечены примерно на тысячу лет, все же большинство специалистов считают получение энергии за счет слияния атомных ядер проблемой номер один. [c.10]

Устройство для производства трития — блан-кет — является составной частью термоядерного реактора. Для облучения лития используются нейтроны, образующиеся в процессе термоядерной реакции (XV.3). Одновременно бланкет используется для отвода теплоты от оболочки камеры реактора. Образующийся тритий должен быть отделен от других компонентов протекающего через бланкет теплоносителя и направлен в специальную камеру приготовления форплазмы, где он смешивается в нужной пропорции с дейтерием. Полученная плазма специальным инжектором вводится в рабочую камеру реактора, где производится разогрев плазмы до температуры зажигания реакции. Критическое значение критерия Лоусона для поддержания реакции (XV.3) составляет (рт)к= (частиц/см ) с. Отсюда следует, что для возникновения реакции требуется достаточно большое время X удержания плазмы в реакторе. Эта задача является наиболее трудной во всей проблеме управляемого термоядерного синтеза. [c.257]

Для решений большинства обсуждаемых здесь задач характерна возможность получения оптимального управления и [ , х] в эффективной форме. Это в немалой степени объясняется линейностью уравнений движения управляемого объекта и квадратичным характером подынтегрального выражения в минимизируемом функционале (14.2). В результате во многих случаях оптимальное управление м оказывается линейной функцией от фазовых координат системы (или от величин I/ (i), их заменяющих), если речь идет о линейных объектах. В случае квазилинейных объектов управляющее воздействие строится в виде рядов. При этом процедура построения этих рядов оказывается подобной типичным процедурам метода малого параметра, где порождающие системы снова оказываются линейными. Такое определяющее линейное управление во многих задачах вида (14.1)—(14.2), но с неполной информацией о состояниях X (i), обладает также следующим полезным свойством общая проблема оптимального синтеза делится на две отдельные задачи — на задачу о наилучшем наблюдении фазоьых координат хг t) по доступной измерению функции у (1) и на задачу о наилучшем управлении, причем уже игнорируется неполнота информации о величинах х Решение [c.208]

К сожалению, соотношение (20.15) в общем случае не обосновывается. Однако для ряда задач и при определенных ограничениях подобное сведение проблемы игрового синтеза к подходящим программным задачам было обосновано. Программная задача, описанная выше, была сформулирована и изучена в работе Д. Л. Келенджеридзе (1962). Математическое исследование одной из общих проблем синтеза в связи с принципом максимума для подходящих программных задач было выполнено Л. С. Понтрягиным (1964), который рассматривал дифференциальную игру при I = Т. Условия этой игры несколько отличны от условий, перечислявшихся выше. А именно, задача формулируется следующим образом. Пусть А — множество пар у (т), г (т) исходных состояний объектов. Преследование называется осуществимым на А, если при произвольном исходном положении (у (т), г (т)) Л и при произвольном управлении вторым объектом существует такое управление первым объектом, при котором преследование завершается за время, не превосходящее числа г(т)] > 0 при этом значение управляющего параметра и t) в любой момент времени t преследования определяется состояниями у 1) и г t) и, вообще говоря, значением управляющего параметра V 1) в тот же момент времени . Функция Т[у(т), считается оптимальной, если при любом исходном положении (у (т), г (т)) Л существует такое поведение второго объекта, при котором время преследования не может быть меньше числа Т1у< х),г(х)1- [c.226]

Имрульсы лазерного излучения находят широкое применение в разнообразных технологических процессах, связанных с обработкой материалов, в световой локации и связи, измерительной технике, системах обработки информации, различных физических, химических и биологических исследованиях, медицине и т. д. Заметим, что уменьшение длительности лазерных импульсов и увеличение крутизны их фронта необходимо, например, для высокотемпературного нагрева плазмы (проблема управляемого термоядерного синтеза) увеличение крутизны спада коротких световых импульсов требуется для исследования релаксационных процессов, а также для решения задач современной измерительной техники. Для ряда технологических задач, в голографии, для накачки параметрических генераторов света может потребоваться, напротив, относительное увеличение длительности лазерных импульсов. [c.266]

Осн. положения М. г. были сформулированы в 1940-х гг. швед, физиком X. Альфвеном, к-рый в 1970 за создание М. г. был удостоен Нобелевской премии. Им было теоретически предсказано существование специфич. волн, движений проводящей среды в магн. поле, получивших назв. алъфвенов-ских волн. Начав формироваться как наука о поведении косм, плазмы, М. г. вскоре распространила свои методы и на проводящие среды в земных условиях. В нач. 1950-х гг. развитию М. г., как и физики плазмы в целом, дали мощный импульс нац. программы (СССР, США, Великобритания) исследований по проблеме управляемого термоядерного синтеза. Появились и быстро совершенствуются многочисл. техн. применения М. г. магнитогидродинамические генераторы, МГД-насосы, плазменные ускорители, плазменные двигатели и Др.). [c.365]

TOKAMAK (сокр. от тороидальная камера с магнитными катушками ), замкнутая магнитная ловушка, имеющая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотемпературной плазмы. Т. предложен в связи с проблемой управляемого термоядерного синтеза (УТС). Основополагающий вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив сов. учёных под руководством Л. А. Арцимовича, к-рый с 1956 начал эксперим. исследования этих систем в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (ИАЭ). [c.762]

В этот период в СССР, США, Англии проводятся крупные исследования в области управляемых термоядерных реакций синтеза легких атомных ядер. В частности, советскими физиками под руководством Л. А. Арцимовича и М. А. Леонтовича проводились работы по созданию контролируемой термоядерной реакции синтеза в мощном газовом разряде. При этом встретился ряд серьезных трудностей, и проблема остается пока нерешенной. [c.14]

Оценивая состояние работ с решением проблемы оовоения управляемого термоядерного синтеза, а также учитывая длительные сроки, необходимые для развертывания принципиально новых технологий, обеспечивающих их использование в промышленных масштабах, можно предположить, что до 2020 г. удельный вес термоя1дерной энергетики в энергетическом балансе не будет особо существенным. Однако чрезвычайно важным является дальнейшая активизащия усилий для решения технических проблем, связанных с возможностью использования энергии термоядерного синтеза в промышленных масштабах. [c.10]

В книге излагаются методы динамического анализа и синтеза управляемых машии, основанные на рассмотрении взаимодействия источника энергии (двигателя), механической системы и системы управления. Излагаются способы построения адекватной модели управляемой машины в форме, удобной для применеиия ЭВМ. Рассмотрены системы управления движением машии (системы стабилизации угловой скорости, позиционирования и контурного управления), их эффективность п устойчивость. Изложены особенности управления машинами с двигателями ограниченной мощности. В основу исследования многомерных динамических моделей управляемых машинных агрегатов положены структурные преобразования и методы динамических графов. Последовательно развивается концепция составной динамической модели, на базе которой решается проблема собственных спектров и определяются частотные характеристики моделей. [c.2]

Ио1еоторые проблемы взаимодействия механической части с двигателем и системой управления были рассмотрены в работах В. О. Коионенко [61], В. А. Бесекерского [6], В. Л. Вейца и А. Е. Кочуры [19, 20, 27, 38, 39] и ряда других авторов. В данной монографии делается попытка более полного и систематического изложения теоретических основ и практических методов динамического анализа и синтеза управляемых ма-шпп. Авторы стремились строить изложение таким образом, чтобы опо было доступно читателю, знакомому с обычным вузовским курсом математики, а также с основами классической теория колебаний и теории автоматического управления. [c.6]

В этой главе будет рассказано о совершенно ином подходе к проблеме использования солнечной энергии — с помощью создания повсеместно на Земле минисолнц , то есть энергетических реакторов, использующих управляемую термоядерную реакцию синтеза. Идею укрощения водородной бомбы чрезвычайно трудно воплотить в жизнь, но если нам удастся это сделать, то результаты окажутся гораздо значительнее достигнутых при укрощении атомной бомбы . [c.91]

При нагревании мишеней до температур в несколько миллионов градусов дейтерий полностью ионизуется, превращаясь в термоядерную плазму. Для того чтобы управлять самоподдерживающейся реакцией синтеза, необходимо научиться ограиичивать и направлять процессы, происходящие в этой плазме. Каким же образом можно удерживать в повиновении термоядерную плазму в течение достаточно долгого времени, необходимого для извлечения из нее некоторого количества полезной энергии Над этой проблемой вот уже 30 лет работают ученые многих стран, и временами казалось, что задача вот-вот будет решена, однако возникали новые преграды, и окончательное решение вновь отодвигалось на неопределенный срок. Современное состояние данной проблемы можно охарактеризовать с некоторой долей оптимизма, но если даже управляемая реакция синтеза будет осуществлена в лабораторных условиях на рубеже 70—80-х годов, пройдет не менее еще одного десятилетия (а то и больше), прежде чем станет возможным ее использование в практических целях. А пока продолжается поиск наилучшего способа нагрева плазмы до необходимых температур, а также методов удержания термоядерной плазмы. [c.106]

Другой комплексной проблемой является создание и освоение использования современных достижений в области кузнечноштамповочного производства, высокопроизводительного кузнечно-прессового оборудования и автоматических комплексов, в том числе автоматических линий, комплексов и участков с программным управлением и управляемых от ЭВМ, обеспечиваюш,их повышение производительности кузнечно-прессового оборудования в 2—2,1 раза и устраняюш,их тяжелый физический и утомительный монотонный труд. Решение этой проблемы связано с созданием и освоением производства автоматизированных и автоматических машинных систем для производства поковок, обеспечиваюш,пх повышение производительности труда в 1,5—2 раза и снижение расхода металла на 7—8% автоматических комплексов оборудования (модулей) для синтеза на их базе автоматических и автоматизированных линий производства точных заготовок широкой номенклатуры горячим и полугорячим объемным деформированием с электронными и программными системами управления с использованием промышленных манипуляторов, обеспечива-ЮШ.ИХ повышение производительности труда в 1,5 раза и снижение расхода металла на 20—30% быстропереналаживаемых автоматизированных машинных систем с управлением от ЭВМ, вклю-чаюш,их нагрев для получения радиальным обжатием в горячем и холодном состоянии деталей с вытянутой осью автоматических и автоматизированных линий и комплексов для получения деталей широкой номенклатуры методом холодной объемной штамповки с программным управлением и использованием промышленных роботов многономенклатурных обрабатываюш,их центров для получения вырубкой-пробивкой, вытяжкой и гибкой деталей из листового проката с управлением от ЭВМ автоматических машинных систем для получения прессованием и литьем изделий из пластмасс и вспениваемых пластиков с управлением от ЭВМ автоматических и автоматизированных комплексов оборудования для прессования деталей из порошков и штамповки специальных заготовок с программным управлением, обеспечивающих комплектование на их базе участков, управляемых от ЭВМ тяжелого и уникального кузнечно-прессового оборудования со средствами механизации, в том числе с программным управлением, для получения крупных и сложных поковок сплошных и с внутренними полостями из алюАшния, титана, стали. [c.284]

Большой круг задач М. связан с изучением движения плазмы в магв. поле (магн, гидродинамика), т. е. с решением одной из самых актуальных проблем совр, физики — осуществлением управляемого термоядерного синтеза. В гидродинамике ряд важнейших задач связан с проблемами больших скоростей в авиации, [c.128]

УПРАВЛЯЕМЫЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ (УТС) — процесс слияния лёгких атомных ядер, проходящий с выделением энергии при высоких темп-рах в регулируемых управляемых условиях. УТС пока ещё не реализован. Для осуществления реакций синтеза реагирующие ядра должны быть сближены на расстояние порядка 10 см, после чего процесс их слияния происходит с заметной вероятностью за счёт туннельного эффекта. Для преодоления потенц. барьера сталкивающимся лёгким ядрам должна быть сообщена энергия 10кэВ, что соответствует темп-ре 10 К. С увеличением заряда ядер (порядкового номера Z) их кулоновское отталкивание усиливается и величина необходимой для реакции энергии возрастает. Эфф. сечения (р, р)-реакций, обусловленных слабыми взаимодействиями, очень малы. Реакции между тяжёлыми изотопами водорода (дейтерием и тритием) обусловлены сильным взаимодействие.м и имеют сечение на 22—23 порядка выше (см. Термо.ндерные реакции). Различия в величинах энерговыделения в реакциях синтеза не превышают одного порядка. При слиянии ядер дейтерия и трития оно составляет 17,6 МэВ. Большая скорость этих реакций и относительно высокое энерговыделение делают равнокомпонентную смесь дейтерия и трития наиб, перспективной для решения проблемы УТС. Тритий радиоактивен (период no.tyраспада 12,5 лет), не встречается в природе. Следовательно, для обеспечения работы термоядерного реактора, используютцего в качестве ядерного горючего тритий, должна быть предусмотрена возможность его воспроизводства. С этой целью рабочая зона реактора может быть окружена слоем лёгкого изотопа лития, в к-ром будет идти реакция [c.230]

В 1939—45 была впервые освобождена ядерная энергия с помощью цепной реакции деления ядер урана и создана атомная бомба. В 1955 в СССР была построена первая атомная электростанция (г. Обнинск). В 1952 была осуществлена реакция термоядерного синтеза и создана водородная бомба. Одна из важнейших задач, к-рая стоит перед человечеством,—создание управляемого термоядерного синтеза, к-рое позволило бы во многом рещить энергетич. проблемы. В большом масщтабе ведутся эксперим. и тео-ретич. работы по созданию горячей дейтерий-тритиевой плазмы, необходимой для термоядерной реакции отечеств. установки типа токамак являются, по-видимому, самыми перспективными в этом направлении. [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...