Китайці розпочали будівництво Z-машини

Китайські фахівці займаються будівництвом установки, яка буде використовуватися для моделювання умов, що виникають при термоядерному вибуху. Як пише South China Morning Post, нова установка, аналогічна американській Z-машині, буде використовуватися для досліджень в області високих енергій і ядерних процесів в інтересах китайських військових. Нова установка повинна запрацювати в найближчі кілька років.

Сьогодні найбільшим у світі генератором високочастотного електромагнітного випромінювання є установка Z Pulsed Power Facility, розташована в Альбукерке, Нью-Мексико. Вона належить Сандійським національним лабораторіям і використовується для дослідження речовини в умовах екстремально високих температур і тисків. Дані, отримані з допомогою американської установки, також відомої як Z-машина, застосовуються в різних наукових областях, в тому числі і у вивченні різних ядерних процесів, включаючи і моделювання термоядерної зброї.

Американська Z-машина являє собою циліндричну установку діаметром 32 метри і висотою 6 метрів. Вона оточена 36 електричними радіальними провідниками діаметром один метр кожен. Установка заповнена деіонізованою водою. Всередині Z-машини розташована камера діаметром 3 метри, в якій розміщений циліндр із 300 дуже тонких вольфрамових дротиків. У центрі цього циліндра встановлюється пластикова ємність з сумішшю дейтерію і тритію. Вся установка підключена до генераторів Маркса, імпульсних генераторів високої напруги.

Під час експериментів генератори короткочасно подають на установку електричний струм, який через радіальні провідники надходить на циліндр з вольфрамових дротиків. Останні миттєво випаровуються, перетворюючись в плазму. У цій плазмі під дією електричного імпульсу виникає потужне магнітне поле, під дією якого відбувається стискання і нагрівання струмового каналу – камери, в якій розташовувався зниклий вольфрамовий циліндр. Це явище називається пінч-ефект.

При стисненні і під дією високих температур циліндр за дуже короткий проміжок часу генерує рентгенівський імпульс, від якого капсула з дейтерієм і тритієм стискається в кілька разів, а її вміст зазнає колосального тиску і температури. Під час експерименту в 2003 році за допомогою машини вдалося стиснути циліндр в сім разів з допомогою рентгенівського імпульсу потужністю 120 терават. У 2006 році під час експериментів вольфрамові нитки замінили сталевими. В результаті в установці вдалося вдавалося отримувати плазму з температурою від 2 до 3,7 мільярдів Кельвінів.

Дослідники стверджують, що Z-машина дозволяє плавити алмази. У 2003 році на установці був отриманий лід VII стисканням води під тиском в 70-120 тисяч атмосфер. Генератори Маркса здатні забезпечувати струм від 60-70 мільйонів ампер. Під час роботи вони сильно нагріваються. Для охолодження генераторів, що являють собою паралельно-послідовну збірку конденсаторів, їх занурюють у камери з трансформаторним маслом і деіонізованою водою.

Будівництвом Z-машини в Китаї займається Китайська академія інженерної фізики. Установка зводиться в Мяньяні в провінції Сичуань, де розташована одна з китайських лабораторій з розробки ядерної зброї. Китайські розробники стверджують, що їх установка розрахована на генерацію енергії близько 60 мегаджоулів. Для порівняння, на американській Z-машині пікове енерговиділення було зафіксовано на рівні 4 мегаджоулів.

Стверджується, що перед початком будівництва великої установки Китайська академія інженерної фізики побудувала зменшений її прототип. На цій установці були проведені близько 200 експериментів з вересня 2014-го по грудень 2017 року. Інші подробиці про китайської Z-машині не уточнюються.

Джерело

Вам також можуть сподобатися Ще від автора

Залиште відповідь

Ваша електронна адреса не буде опублікована.