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

Астероид и супервулкан уничтожили динозавров

Власти США скрывают правду об НЛО

Вырастили овощи в почве с астероида Рюгу

Женщина уже 50 лет ничего не ест

Живую муху нашли в толстой кишке американца

За НЛО приняли прототип истребителя-бомбардировщика

Загадочная мумия из бельгийской кунсткамеры

Залетевший в дом НЛО вылечил собаку

Здоровая диета может добавить 10 лет жизни

Метеориты могут быть источником азота на ранней Земле

Метод идентификации жизни на экзопланетах

Млечный Путь оказался нейтринной пустыней

Нейроморфные процессоры будут основаны на биоматериалах

НЛО - сенсация или намеренная фальсификация

Открыли аномалии при замерах радиуса атома Al-26

Открыли протопланетный диск в соседней галактике

Палрайюк - гигантский морской змей из легенд эскимосов

Первые бактерии появились в плотных межзвездных облаках

Политики сопротивляются прозрачности в отношении НЛО

Почему нам, законодателям, препятствуют по теме НЛО

Создали нейроимпланты для людей с ампутацией

Странные светящиеся точки в небе над Новокузнецком

Схема справедливого солнечного геоинжиниринга

Теория гравитации, разрешающая космологический кризис

Удивительная связь между сердцем и мозгом

Упавший на подушку метеорит прибыл из пояса астероидов

Условия для снижения негативного влияния ИИ

Черная дыра Млечного Пути искажает пространство-время

Что нужно человеку, чтобы выжить на Марсе

Экзопланета не вписалась ни в одну из теорий формирования

Где находятся двойные экзопланеты

Да пребудет с нами словарь Звездных войн

Двойные сверхмассивные черные дыры сложно обнаружить

ИИ угрожает заработной плате, а не рабочим местам

Инновационный метод сопоставления небесных объектов

Инопланетная дымка проясняет вид на далекие водные миры

Истребители поднялись в воздух, когда НЛО завис над аэропортом

Компания Neuralink никогда не убивала обезьян

Моделирование образования звездных элементов

Мумифицированные инопланетяне принадлежат к неизвестному виду

НЛО и космическое пространство

Протопланетные диски обнаружены в соседнем звездном скоплении

Семью с загадочной болезнью сравнили с инопланетянами

Скоро мы будем получать изображения землеподобных экзопланет

Телешоу попытается вызвать НЛО в прямом эфире

Темная материя может помочь решить проблему черных дыр

Тиктокерша запечатлела, как НЛО исчезает во вспышке света

Три загадочные двери, спрятанные внутри Великой пирамиды

Через пять лет ИИ будет конкурировать с людьми

Что будет с Землей, если близко подойдет звезда-изгой

Чип-тюнинг. Оптимизация мощности автомобиля

Американские военные видят НЛО в космосе

Биогибридные микророботы смогут удалять микропластик

Везикулы доставят сообщения от нечеловеческих клеток

Выявили импульсы гамма-излучения от черной дыры Стрелец А

Два католических писателя приняли участие в уфоконференции

Идеальные часы невозможны

Исследование взаимодействия темной материи и нуклонов

Китай начинает массовое производство роботов-гуманоидов

Коллайдеры раскроют пространственно-временную геометрию

Новые ограничения на наличие сверхлегкой темной материи

Обнаружили искусственную звездную систему

Обнаружили ультратусклую карликовую галактику

Отслеживание странных обьектов в космосе

Пара испытала покалывание в позвоночнике от НЛО

Пилот авиакомпании сообщил о наблюдении НЛО в Бостоне

Политик пытается добиться прозрачности в вопросе НЛО

Почему такая секретность. Просто идите по следу денег

Распутывание отношений между бактериальными языками

Свидетель заметил в небе три жутких красных огня

ЦРУ собрало коллекцию космических кораблей инопланетян

Займ на Карту 3000 Онлайн. Быстро, Удобно, Без Замедлений

Встречались ли ВМС США с НЛО в 1947 году

Выявили 200 новых видов CRISPR-систем для биотехнологий

Выявление самых ранних стадий развития звезд

Гэри Маккиннон пытался раскрыть правительственные тайны

Звезды-экстремалы обладают уникальными свойствами

ИИ ищет новые фармацевтические ингредиенты

ИИ обнаружил шлейфы метана из космоса

Индийский телескоп обнаружил свою первую сверхновую

Исследователи создают ИИ, открывающий ферменты

Как бактерии защищаются от плазмы

Как правильно сплайсируется РНК

Как розуэлльский НЛО стимулировал теории заговора

Неважно сколько инопланетян прячет США

Новая последовательность кластера генов человека

Орбиты для интерферометров космического базирования

Основы и применение оптических наночастиц

Открыли десятки гигантских радиогалактик

Расследования НЛО и поиски инопланетной жизни

Секретный офис ЦРУ искал следы крушений НЛО

Создание высокоэнергетических сверхбыстрых лазеров

Биоинспирированные коллективы активной материи

Будущее гибридной работы

Древний храм обнаружен в Рендлшеме

Жуткие случаи с привидениями и проклятой мебелью

Заброшенные спутники склонны падать

Звездные войны являются частью английского языка

ИИ распознает темп и стадии эмбрионального развития

Климат формирует особенности жизненного цикла

Мозг свидетелей НЛО претерпевает изменения

НЛО глушили ядерные ракеты

НЛО и ядерные ракеты

НЛО осматривают атомные электростанции

Пилот British Airways рассказал о своих встречах с аномальным

План возрождения разговорной речи та ре Мориори

Структурные вариации играют роль в видообразовании

США на грани катастрофического раскрытия НЛО

Удалось вырастить доломит в лаборатории

Упадок СМИ ставит под угрозу сплоченность общества

Это было просто НЛО

Ясность в отношении изменения климата и его последствий

Речная галька. Ключевые достоинства материала

Ремонт 'под ключ'. Основные плюсы услуги

Базы инопланетян спрятаны под водой у берегов Аляски

Бактерии поддерживают друг друга из поколения в поколение

Джон Кеннеди был реинкарнацией Линкольна

ИИ может обнаружить устойчивость к антибиотикам за 30 минут

Инопланетян терроризирующих жителей Перу удалось снять

Исследовали недавно обнаруженную новую звезду

Как петли влияют на пространственную организацию генома

Межзвёздные шарики оказались отходами тяжёлой промышленности

Мужчины получают больше пользы от привлекательности

НЛО застал врасплох крошечный порт Лабрадора

Обнаружили зеленое свечение Марса

Одна из книг об НЛО, которую необходимо прочитать

Призрачная фигура попала на камеру наблюдения

Проверка достоверности между взаимно не доверяющими сторонами

Разговоры об ИИ имеют прямое отношение к политике

Сколько инопланетян может быть на Земле

Создание вихрей в сверхтекучей жидкости из света

Тестирование будущих конструкций марсианских вертолетов

Углеродный материал установил рекорд по хранению энергии

Эксперименты с ИИ важны для нашего коллективного обучения

Бактерии хранят воспоминания и передают их потомкам

Галактики используют периоды затишья для производства звезд

Двуязычный мозг лучше игнорирует ненужную информацию

Динозавры все еще могут существовать на других планетах

Добыча полезных ископаемых на Луне реальна

Инопланетяне и динозавры вместе гуляли по Земле

Инопланетяне существуют, но им плевать на нас

Инопланетяне существуют, об этом говорят тысячи экзопланет

Мировая элита не сможет сохранить контроль над ИИ

Мощные волоконные лазеры становятся новаторской технологией

Мужчина застыл от страха, увидев НЛО

Новая детская книга об НЛО

Новые свидетельства о Британском Розуэлле

Обнаружили скрытые в Европе загадочные мегаструктуры

Основа контроля природы нелинейностей

Радикальный взгляд на галактики, окружающие Млечный Путь

Редкий металл станет переключателем для квантовых устройств

С отрицанием покончено, изменение климата происходит

Теории заговора вокруг убийств, от Джона Кеннеди до Ганди

Юные галактики горячие и светятся странными элементами

Билл Гейтс пообещал трехдневную рабочую неделю благодаря ИИ

Бывший офицер ВВС рассказал подробности о НЛО

В небе над Челябинском сняли загадочный объект

Веха, знаменующая появление квантовых компьютеров

Вклад гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Живой Нострадамус предсказывает волну стихийных бедствий

Загадка отсутствия спиральных галактик в Супергалактической плоскости

Зафиксировали мощный луч неизвестной природы

ИИ нашел формулу прогнозирования гигантских волн

Квантовые вычисления для прогнозирования взаимодействия генов

Миры, в которых инопланетяне на миллиарды лет старше нас

Над аэропортом Импхал замечен НЛО

Необьяснимые обьекты в сердце нашей галактики

Разбившийся НЛО с живыми существами-андроидами внутри

Разгадали 400-летнюю загадку первых взрывчатых веществ

Революционные исследования в хранении энергии

Совместили два световых луча, скрученных по часовой стрелке

Странные и загадочные случаи, связанные с близнецами

У нас нет технологий, распознающих творчество нейросетей

Чтобы изучить нептуний и плутоний нужна новая химия

Астрология расскажет насколько вы чувственны в постели

Британская Зона 51 скрывает НЛО и лабиринт туннелей

Виртуальная реальность влияет на психику и креативность

Доказательства экзотического переноса заряда

Компания OpenAI совершила прорыв в создании сильного ИИ

Метеорит пробил насквозь автомобиль в Страсбурге

Множество свидетелей видели снежного человека

Найдите загадочное животное в оптической иллюзии

НЛО врезался в Юпитер

Ноев ковчег найден на Google Earth

Обнаружили второй по силе космический луч

Обнаружили два горячих Юпитера вокруг красных гигантов

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика