Гибридный термоядерный реактор - способ преодолеть лед на Европе
В ближайшие годы НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) отправят две роботизированные миссии для исследования ледяной луны Юпитера Европы. Это не что иное, как Europa Clipper НАСА и Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) ЕКА, которые будут запущены в 2024 и 2023 годах (соответственно). Как только они прибудут к 2030-м годам, они изучат поверхность Европы с помощью серии облетов, чтобы определить, может ли ее внутренний океан поддерживать жизнь. Это будут первые астробиологические миссии на ледяную луну во внешней Солнечной системе, известные под общим названием «океанские миры».
Одна из многих проблем для этих миссий заключается в том, как пробивать толстые ледяные корки и получать образцы из внутренних слоев океана для анализа. Согласно предложению доктора Терезы Беньо (физика и главного исследователя проекта термоядерного синтеза с удержанием решетки в Исследовательском центре Гленна НАСА), возможным решением является использование специального реактора, основанного на реакциях деления и синтеза. Это предложение было выбрано для этапа I разработки программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
Список океанских миров длинный и разнообразный: от Цереры в Главном поясе астероидов до спутников Юпитера (Каллисто, Ганимед и Европа), Сатурна (Титан, Энцелад и Диона), самого большого спутника Нептуна (Тритон) и Плутон и другие тела пояса Койпера. Считается, что все эти миры имеют внутренние океаны, нагретые приливными изгибами из-за гравитационного взаимодействия с их родительским телом или (в случае Цереры и Плутона) распада радиоактивных элементов. Дополнительные свидетельства существования этих океанов и активности включают поверхностные шлейфы и полосатые черты, указывающие на обмен между поверхностью и внутренней частью.
Основная проблема при изучении недр этих миров - толщина их ледяных щитов, глубина которых может достигать 40 км (25 миль). В случае с Европой различные модели дали оценки от 15 до 25 км (от 10 до 15 миль). Кроме того, предлагаемому зонду придется бороться с гидростатическим льдом различного состава (например, аммиака и силикатных пород) на разных глубинах, давлениях, температурах и плотности. Ему также придется бороться с давлением воды, поддерживать связь с поверхностью и возвращать образцы на поверхность.
НАСА изучило возможность использования нагревательного или бурового зонда, чтобы пройти сквозь ледяной щит и получить доступ к внутреннему океану. В частности, исследователи предложили использовать атомный зонд, который будет полагаться на радиоактивный распад для выработки тепла и таяния поверхностного льда. Однако группа исследователей НАСА во главе с доктором Беньо предложила новый метод, основанный на чем-то другом, кроме обычных радиоактивных изотопов, — плутонии-238 или обогащенном уране-235. Вместо этого их метод будет включать запуск реакций ядерного синтеза между атомами твердого металла.
Их метод, известный как синтез в решетке, был описан в двух статьях, опубликованных в апрельском номере журнала Physical Review C за 2020 год, под названием «Реакции ядерного синтеза в дейтерированных металлах» и «Новые ядерные реакции, наблюдаемые в дейтерированных металлах, облученных тормозным излучением». Как объяснил д-р Беньо в недавнем заявлении для прессы NASA Glenn Research Center: «Ученых интересует термоядерный синтез, потому что он может генерировать огромное количество энергии без создания долгоживущих радиоактивных побочных продуктов. Однако обычные термоядерные реакции трудно осуществить и поддерживать, потому что они основаны на столь экстремальных температурах, чтобы преодолеть сильное электростатическое отталкивание между положительно заряженными ядер, что этот процесс был нецелесообразным».
Обычные методы термоядерного синтеза обычно сводятся к инерционному или магнитному удержанию. При инерционном удержании топлива, такие как дейтерий или тритий (водород-2 или -3), сжимаются до экстремальных давлений (на наносекунды), при которых может произойти синтез. В магнитном удержании ( реакторы токамак ) топливо нагревается до тех пор, пока оно не достигнет температуры, превышающей температуру в центре Солнца - 15 миллионов ° C (27 миллионов ° F) - для достижения ядерного синтеза. Этот новый метод создает реакции синтеза в пределах металлической решетки, загруженной дейтериевым топливом, при температуре окружающей среды.
Этот новый метод создает энергетическую среду внутри решетки, в которой отдельные атомы достигают эквивалентных кинетических энергий уровня синтеза. Это достигается за счет заполнения решеток дейтерием с плотностью в миллиард раз большей, чем в реакторах токамак, где источник нейтронов ускоряет атомы дейтерия (дейтроны) до такой степени, что они сталкиваются с соседними дейтронами, вызывая реакции синтеза. В своих экспериментах доктор Беньо и ее коллеги подвергали дейтроны воздействию рентгеновского луча с энергией 2,9 + МэВ, создавая нейтроны и протоны с большой энергией.
Этот процесс может обеспечить быстрые реакции деления с использованием решеток, построенных из таких металлов, как обедненный уран, торий или эрбий (Er68) в расплавленной литиевой матрице. Команда также наблюдала производство более энергичных нейтронов, что указывает на ускорение термоядерных реакций. в процессе также происходят экранированные реакции отрыва ядра Оппенгеймера-Филлипса (ОП). По словам доктора Беньо, любой процесс синтеза масштабируется и может стать путем к созданию нового типа космического корабля с ядерной установкой: «Полученный в результате гибридный термоядерный ядерный реактор быстрого деления будет меньше, чем традиционный ядерный реактор, где требуется источник энергии с меньшей массой, и обеспечит эффективную работу с тепловым отходящим теплом от реактора, нагревающего зонд, для таяния через шельфовый ледник в подледные океаны».
Преимуществом этого нового процесса является решающая роль электронов металлической решетки, чьи отрицательные заряды помогают «экранировать» положительно заряженные дейтроны. Согласно теории, разработанной физиком-теоретиком проекта доктором Владимиром Пинесом, такое экранирование позволяет соседним дейтронам приблизиться друг к другу ближе. Это снижает вероятность их рассеяния, но увеличивает вероятность того, что они будут туннелировать через электростатический барьер и способствовать термоядерным реакциям. По словам главного исследователя проекта НАСА доктора Брюса Стейнеца, есть препятствия, которые необходимо преодолеть, но проект находится на хорошем старте: «Текущие результаты открывают новый путь для инициирования термоядерных реакций для дальнейшего изучения в научном сообществе. Однако скорость реакции необходимо существенно увеличить для достижения заметных уровней мощности, что может быть возможно с использованием различных рассматриваемых методов умножения реакции».
Этот тип ядерного процесса может быть частью Europa Lander, предлагаемой миссии НАСА, которая будет основываться на исследованиях, проведенных Europa Clipper и JUICE. При дальнейшем изучении и разработке эта технология также может быть использована для создания энергетических систем для длительных исследовательских миссий, подобных проекту НАСА «Киломощный реактор с использованием технологии Стирлинга» (KRUSTY). Та же технология может позволить использовать новые концепции двигателей, такие как ядерно-тепловые и ядерно-электрические двигатели (NTP/NEP), которые исследуют НАСА и другие космические агентства.
Наконец, этот предлагаемый метод может иметь применение для жизни здесь, на Земле, обеспечивая новый вид ядерной энергии и медицинские изотопы для ядерной медицины. Как сказал Леонард Дудзински, главный технолог по планетарным наукам в Управлении научных миссий НАСА (SMD): «Ключом к этому открытию стала талантливая междисциплинарная команда, которую Гленн собрал из НАСА для исследования температурных аномалий и превращений материалов, которые наблюдались с металлами с высоким содержанием дейтерия. быть спроектированным».
Источник
Последние аномальные новости

Дезинформация о климате вызывает теории заговора

Есть ли жизнь на Марсе

Женщина и ее сосед увидели прозрачную сущность

ИИ ChatGPT станет ещё лучше, а больше всего выиграет Microsoft

ИИ помогает обнаружить антитела со сверхпрочной связью

Инопланетяне готовят захват земных правительств

Как звучат планеты

Какие группы людей склонны переоценивать свой IQ

Люди видят медведей, а не бигфутов

Мистические места России, которые стоит увидеть

Мозг предвзято относится к новой информации

Над Тюменью появился символ Z

Несколько огромных НЛО пролетели над Сан-Антонио

НЛО образуют треугольник над Якимой

Охотники за инопланетянами получают помощь от ИИ

Пилот самолета рядом с Москвой заметил НЛО

Под поверхностью Мимаса есть жидкий океан

Поймали 25 неопознанных повторяющихся сигналов

Потрясающие перламутровые облака над Абердинширом

Правда и вымысел о создании Петербурга

Пророчества Владимира Жириновского

Прошло 64 года со дня трагедии на перевале Дятлова

Разработали приложение для уфологов

Ранее неизвестный фазовый переход в ранней Вселенной

Редкая двойная звезда имеет странную орбиту

Робот-фея, который летает по воздуху с помощью силы ветра

Самые страшные предсказания Нострадамуса

ФБР и увечья крупного рогатого скота

Черные геологи тоннами вывозят уникальные минералы

Численное моделирование образования планетезималей

Будущие космические телескопы будут построены в космосе

Все ли криптиды сверхъестественны

Вы не можете проверить говорит ли ChatGPT правду

Геологические процессы на Тритоне

Глубокие разломы и вырезанные водой долины на Марсе

Добыча полезных ископаемых в космосе не спасет Землю

Загадочная мумия двухголового гиганта

Издатели запрещают указывать ChatGPT в качестве автора

ИИ ChatGPT научили искать ошибки в программном коде

ИИ научили клонировать любые голоса для озвучки текста

ИИ подключили к поиску внеземного разума по радиосигналам

Икотницы пинежские и не только

Как ИИ придумывают новые препараты

Китай похвастался выпуском первого серийного квантового компьютера

Китайцы впервые клонировали корову молочной породы

Летающий электромобиль XPeng X2 получил разрешение на полеты

Ловушки времени - что это такое

Лохнесские чудовища - паранормальные существа

НАСА смоделировало крошечную часть Луны на Земле

Первый шаг к прогнозированию срока службы электрических космических двигательных установок

После ударов молний в земле образуются редкие кристаллы

Представление о пылевых вихрях на Марсе поставили под сомнение

Пророк предсказал начало Третьей мировой из-за авиакатастрофы

Скоро запустят обсерваторию на обратную сторону Луны

Создание призрачных зеркал для мощных лазеров

Создатель ChatGPT разработал инструмент для выявления ИИ-текстов

Странные случаи встреч с НЛО на поле боя

Тяговый луч из Star Trek стал реальностью

Формирование квантового вихря в лаборатории

Экстремальные объекты, непрерывно производящие гравитационные волны

Бигфуты не с этой планеты

Видео вращения четырех экзогигантов вокруг звезды HR 8799

Виртуальную реальность можно использовать для предотвращения неверности

Волна наблюдений НЛО треугольной формы

Детектор Super-Kamiokande не нашел частиц темной материи

Доказали необратимость квантовой запутанности

Загадки мифического бигфута

Интересные образования на поверхности Марса

Квантовые компьютеры для решения ранее неразрешимых задач

Комета из другой звездной системы приближается к Солнцу

Копии абхазского дольмена и кромлеха установили в этнопарке

Кто по гороскопу наделен даром ясновидения

Люди-эхолокаторы

Метеорит пролетел над Красноярским краем

Мир достигнет ключевого порога потепления через 10-12 лет

Над Екатеринбургом пролетел метеорит

Над карельским Ведлозером заметили НЛО

НЛО, бигфут, слендермен и многое другое

Околосмертные переживания людей, которых вернули к жизни

Открыли восемь радиосигналов внеземных цивилизаций

Отсутствие инопланетян означает, что с нами никогда не свяжутся

Поможет ли машинное обучение найти внеземную жизнь

Преподаватели смотрят на возможности ИИ ChatGPT

Причиной гибели группы Дятлова стала азотная кислота

Самолет, следовавший в Казань, встретил в небе НЛО

Самые большие загадки Титаника

Сверхпроводимость запускается в графене под магическим углом

Связь между популяцией медведей и числом бигфутов

Сериал 'Последние из нас' подчеркивает реальную угрозу грибковых патогенов

Смогли передать радиосигнал почти без затрат энергии

Кожаный аксессуар ручной работы как идеальный подарок

Услуга аустаффинга рабочего персонала

Дело Розуэлла и операция МК-Ультра

Дневник человека побывавшего в 3906 году

Жуткая и странная смерть семьи Чундават

Инопланетная активность в Долине огней

Инопланетная жизнь на Марсе уже найдена

Инопланетный космический корабль в Солнечной системе

Инопланетяне приходят не с миром

Исчезнувшие цивилизации древних

Как по форме ладоней и длине пальцев определить характер

Как три пылинки раскрывают секреты астероидов

Медитация делает монахов здоровее обычных людей

Певица Майли Сайрус видела НЛО

Письменность аборигенов острова Пасхи расшифровали

Почему ученые боятся вскрыть гробницу китайского императора

Саксайуаман - невероятная крепость древних

Сколько цивилизаций существовало на Земле

Существа действительно больших размеров

Тайна ужасного трупа на водохранилище Сан-Паулу

Экзопланета не смога объяснить необычное радиоизлучение красного карлика

Этот год станет переломным

Астрологи, стоит ли им верить

Бигфут разговаривает с индейцами

Буддийские монахи при жизни мумифицировали свои тела

Гадание по цифрам штрихкода в нумерологии

Гадания на любовь в день святого Валентина

Гиганты замечены в горах Мексики

Как Зона 51 стала рассадником теорий заговора

Маджестик-12. Дезинформация и интриги

Меряченье - полярный психоз Кольского полуострова

На высоте 611 в районе Дальнегорска упал НЛО

НЛО заметили в Камышине

НЛО, пришельцы и Советский Союз

Плутон - планета магов и вождей

Предсказания афганского математика Сидика Афгана

Серебряный диск заметили над Калифорнией

Снова начинается полемика на тему Кеннеди и НЛО

Таинственная бездонная яма, ведущая в параллельные миры

Хребет Таганай - канал в параллельный мир

Что нас ждет в 2023 году

Шахтеры в Сибири откопали странную статую ангела

Александр Вейгерс - человек, запатентовавший НЛО

Астрология Древнего Египта

Астрология, гороскоп и натальная карта

Боевые колдуны напоминали шарлатанов

Ведическая астрология джйотиш для начинающих

Вера в привидения и НЛО мешает качественному сну

Власть стихий в астрологии для знаменитостей

Встреча с НЛО в Миссури, которая длилась годами

Гадание по волосам на голове на будущее

Группа НЛО следует за пассажирским самолетом

Девять звёзд предскажут вашу судьбу

ИИ ChatGPT может создавать академические статьи

Метеориты из внешней Солнечной системы принесли жизнь на Землю

Метеориты раскрывают происхождение летучих химических веществ

Мифическая генеалогия Остапа Бендера

Мозговой имплантат позволит вам использовать соцсети силой мысли

Начинается охота на фотографа, снявшего НЛО

Нашли водяной лёд на далёком астероиде

Нептун - планета медиумов

НЛО вылетает из вулкана Попокатепетль

НЛО замечен в Бедфордшире

Обнаружен самый холодный лед во Вселенной с элементами жизни

Пришельцы прячутся в вулканах

Разбившиеся НЛО и мертвые инопланетяне

Сериал The Last of Us с точки зрения науки

Странные облака были замечены над Техасом

Странные объекты в небе Юго-Восточной Англии

Тайна гуманоида Атакамы раскрыта

Ураганы, которые появляются в результате рождения планет

Частники готовы лететь на Луну

В гибели группы Дятлова обвинили советскую ракету

В Кот-д'Ивуаре 12 детей умерли от неизвестной болезни

В Паленке найдены тысячи артефактов майя времен Пакаля

Веб-камера засняла яркий шар над вулканом Мерапи

Женщин больше привлекают суровые мужчины

Жидкий терминатор уже создан

Жители Техаса спорят, самолет или НЛО пролетел над ними

Загадочные убийства причудливыми и странными способами

Загадочный 12-гранный артефакт нашли в Бельгии

Засекли аномальную вулканическую активность на Ио

Знаки на руке напоминающие заячьи ушки и кошачьи усы

ИИ делает возможным быстрое редактирование генов

Искусственный интеллект может уничтожить человеческую расу

К чему снится мир в розовом свете

Как и когда закончится конфликте на Украине

Как рассчитать нумерологией важные жизненные задачи

Когда дневник или журнал могут быть опасны

Когда и как именно мы увидим инопланетян

Лица, созданные ИИ, теперь выглядят более реальными, чем настоящие

Наука воплощает Вселенную в музыку

Нечто на острове Уайт

Новая техника для поиска звездных пятен

Опубликован подробный отчёт о марсианской погоде

Особый талисман - Камень благодарности

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика