Управляемый термоядерный синтез

[Владимир Зайцев]

Интересно, и отчего же не из ничего, если мы не считаем, что жизнь прилетела к нас извне?

Не хотелось так глубоко копать, да и нужно что- то важное оставить другим исследователям. 
Но уверен, до механизма возникновения жизни, любознательный дойдёт только через исследования взаимодействия движений.

[GIF]

Да, пожалуй, Вам стоит повзаимодействовать движениями. Причем, с обоими стенками - с одушевленной и, непременно, с неодушевленной. 

[Ну-и-ну]

Блин, куда это я попал?

[Стенка]

Да, пожалуй, Вам стоит повзаимодействовать движениями. Причем, с обоими стенками - с одушевленной и, непременно, с неодушевленной. 

А лучше с гиффкой, левой, правой и со всех сторон.

[Sembler]

И где же это были успешные эксперименты по появлению новых видов ЕСТЕСТВЕННЫМ ПУТЕМ?)

"Эксперименты" и "естественным путём" - это вещи взаимоисключающие.
Эксперимент - это, просто по определению, искусственные условия.
Естественным путём - это наблюдения. И наблюдения за появлением новых видов тоже имеют место быть. Просто "от фонаря" первая попавшаяся публикация:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.aao4593

Интересно, и отчего же не из ничего, если мы не считаем, что жизнь прилетела к нас извне?

Научное сообщество рассматривает занесение извне лишь как одну из возможностей, причём отнюдь не самую вероятную. Наиболее распространена точка зрения, что жизнь зародилась именно на Земле, а извне были занесены максимум только простые органические молекулы.

По первому вопросу, да, интересное исследование и открытие, спасибо. Но, все же под видообразованием имеем ввиду нечто неоспоримое, статистически доказанное, как если бы на наших глазах животные вокруг нас постоянно видоизменялись, висели бы плакаты "новые виды в нашем лесу в этом году". Что касается юрков, это напоминает выведение пород собак, только естественное, но на одном острове, то есть в изолированном местообитании. А как известно, породы собак, как и национальности людей - не разные виды, а разновидности. Я не уверена, что новые вьюрки - абсолютно отдельный новый вид. И потом особо удивляет теория эволюции фактом, что скажем у крокодила и слона общий предок, а это наблюдать мы никак не смогли бы, слишком долго.

В статье, приведенной SONY, говорится о появлении нового вида, в результате межвидовой гибридизации. Совокупность отличительных особенностей оказалась достаточной для объявления "метиса" новым видом. Случай, вероятно, редкий, но все же состоялось. Такой вот термоядерный синтез.
Появление новых видов высокоразвитых существ может требовать много времени. Для простейших - все происходит быстрее. Если Вы согласны считать вирусы живыми, то новые виды вирусов возникают часто и эволюция оставляет некоторых из них существовать на относительно длительный период времени. Аналогичная ситуация и с бактериями, которые уже точно считаются живыми существами.

[Стенка]

Только не нужно про вирусы, пожалуйста, с учетом того, что под определение жизни они не попадают. Рассмотрение эволюции на примере прокариот (доядерных) никак не соответствует механизмам эволюции у высших организмов. Во-первых, то, что определяет их как вид (днк) слишком мала, во-вторых, метаболизм относительно эукариот более прост и одновременно позволяет им выживать практически в любых условиях (если не здесь и сейчас, то на планете Земля - да), то есть исчезнуть вид бактерии или археи кажется не может, не знаю таких примеров. В-третьих, видообразование у них происходит легче, чем у сложных организмов, и даже возможно очень быстро, если они попадают под сильное воздействие какого-то фактора. Вспоминаю как мы проверяли штаммы на устойчивость к антибиотикам и иногда роста не было, но вокруг точки/штриха появлялись мелкие колонии странного вида, на что мне говорили - это спонтанные мутанты, то есть сам штамм на антибиотике в данной концентрации не растет, но какие-то его клетки успели то ли перенять ген устойчивости, то ли выбросить из своих свойств что-то, что не давало ему расти здесь. Но это не были свойства исходного штамма. Но это не новые виды, то есть для того, чтобы последовательность их 16S рРНК изменилась на 2-3 %, нужны все-таки длительные и последовательные изменения. 
Но, возвращаясь к теории в целом - мы говорим о всех видах на Земле, о жирафах, слонах, нас самих. И с точки зрения математики на примере нас эту теорию доказать нельзя. Пусть большинство из нас включая меня принимают логику этой теории и не видят в ней никаких противоречий. 

[Chilik]

...и плазму можно удержать всего 7 секунд. Проблема как я понимаю, найденная в практике.

Китайская картинка почти двухлетней давности.
1056 секунд плазма поддерживается с приличными параметрами.
Что китайцы сделали не так?

[Chilik]

Теперь на частицы действует диамагнитная сила. Частицы не могут двигаться из слабого (или нулевого) внутреннего магнитного поля в сильное внешнее.

Могут, ещё как могут.
Подобными процессами определяются большие потери плазмы из установок типа каспа (антипробкотрона).
В принципе это для профильных студентов вкладывается в головы в самом начале специализации, но для не-плазменной публики может быть неочевидно.
Как уже было совершенно правильно замечено, сила от магнитного поля перпендикулярна вектору скорости частицы. Поэтому энергия частицы в магнитном поле не изменяется, она является первым инвариантом движения в магнитном поле. Но есть ещё и другие инварианты, которые уже не являются абсолютно строгими. В данном случае в игру вступает второй инвариант движения - это магнитный момент частицы. В формулу входит поперечная компонента вектора скорости и величина магнитной индукции. Магнитный момент сохраняется, если поле изменяется медленно в пространстве вдоль траектории частицы. В ответ входит отношение характерного пространственного масштаба изменения поля, делённого на ларморовский радиус частицы. Если несколько единиц - то уже нормально. Именно сохранение магнитного момента вместе с сохранением полной энергии не дают частицам проникать в очень сильное поле, в какой-то момент происходит отражение. Проходят только те частицы, вектор скорости которых направлен почти по полю. Так вот, если мы рассматриваем систему типа каспа, то там в центре магнитное поле равно нулю, радиус Лармора формально бесконечен и все слова про магнитный момент идут лесом. Он уже не сохраняется и изменяется как попало, частица довольно быстро оказывается в ситуации, когда может покинуть ловушку.

[Astrodrive]

Именно сохранение магнитного момента вместе с сохранением полной энергии не дают частицам проникать в очень сильное поле, в какой-то момент происходит отражение. Проходят только те частицы, вектор скорости которых направлен почти по полю.

На приведённой мной картинке Поливелла (D) это и написанно. Corkscrew Motion - спиральное движение вдоль линии магнитного поля. Эти спирально закрученные частицы и текут из Поливелла (антипробкотрона).

Вы не можете просматривать это вложение.

[Astrodrive]

Так вот, если мы рассматриваем систему типа каспа, то там в центре магнитное поле равно нулю, радиус Лармора формально бесконечен и все слова про магнитный момент идут лесом. Он уже не сохраняется и изменяется как попало, частица довольно быстро оказывается в ситуации, когда может покинуть ловушку.

На вики написанно, что электронны просто пролетают напрямую через точку 0 в центре Поливелла, так как в этой точке их гиро-радиус (радиус Лармова?) бесконечен.

https://en.wikipedia.org/wiki/Polywell#Single-electron_motion

Из статьи я так понял, что главное это давление плазмы.

Когда давление достаточно большое то электронны становятся диамагнитными и удерживаются в центре Поливелла. Ионны и электроны притягиваются друг к другу в центре Поливелла (в точке 0). Получается виртуальный электрод (с зарядом минус)
который и держит плазму в центре Поливелла.

In June 2014 EMC2 demonstrated for the first time that the electron cloud becomes diamagnetic (!) in the center of a magnetic cusp configuration when beta is high, resolving an earlier conjecture.

... That plasma does not behave diamagnetically as pre-supposed and this challenges the basic trapping effect of magnetic field.

... Several models describe magnetic trapping in Polywells. Tests indicated that plasma confinement is enhanced in a magnetic cusp configuration when β (plasma pressure/magnetic field pressure) is of order unity. This enhancement is required for a fusion power reactor based on cusp confinement to be feasible (!).

На картинке показано движение одного электрона в центре Поливелла.

Вы не можете просматривать это вложение.

[Astrodrive]

Вот есть подсчёт как электроны плазмы утекают из Поливелла.

Электрон вылетает из магнитного поля за несколько тысяч проходов через круг в центре Поливелла (0, r). Это при самом высоком давлении плазмы. Эта конфигурация Поливелла называется Виффл-Мяч. На картинке выше это диаграмма Е.

According to Bussard, typical cusp leakage rate is such that an electron makes 5 to 8 passes before escaping through a cusp in a standard mirror confinement biconic cusp; 10 to 60 passes in a Polywell under mirror confinement (low beta) that he called cusp confinement; and several thousand passes in Wiffle-Ball confinement (high beta).

[vlad7308]

Это как раз то, что объяснял Вам выше Chilik. Когда вектор скорости заряженной частицы случайно совпадает с силовой линией магнитного поля, силы Лоренца нет, и частица может покинуть магнитную ловушку. В случае поливелла - по оси магнитов и по углам куба.

[Astrodrive]

Это как раз то, что объяснял Вам выше Chilik. Когда вектор скорости заряженной частицы случайно совпадает с силовой линией магнитного поля, силы Лоренца нет, и частица может покинуть магнитную ловушку. В случае поливелла - по оси магнитов и по углам куба.

Да, это в Поливелле. Где плазма диамагнитна.

Почему происходит утекание плазмы из Токамака? Там плазма магнетизированна и самое главное должна двигаться вдоль силовых линий магнитного поля.

https://en.wikipedia.org/wiki/Polywell#Diamagnetic_Plasma_Trapping

The Polywell is attempting to hold a diamagnetic plasma - a material which rejects the outside magnetic fields created by the electromagnets. This kind of behavior is not normal for fusing plasmas.

Most plasma in most fusion reactors (such as Magnetic mirrors, tokamaks and Stellerators) are considered magnetized. A Magnetized plasma occurs when the external field is so strong that it completely penetrates and controls the plasma, such that the material behavior is dominated by the external field.

[vlad7308]

Это как раз то, что объяснял Вам выше Chilik. Когда вектор скорости заряженной частицы случайно совпадает с силовой линией магнитного поля, силы Лоренца нет, и частица может покинуть магнитную ловушку. В случае поливелла - по оси магнитов и по углам куба.

Да, это в Поливелле. Где плазма диамагнитна

это не важно

Почему происходит утекание плазмы из Токамака?

Там другие процессы. Неустойчивости всякие. Возможно, и в поливелле они бы появились, если бы эксперимент продвинулся дальше.

[Astrodrive]

Так всё обсуждение началось с утверждения, что нужен Поливелл, так как плазму легче удержать с помощью диамагнитных сил.

http://samlib.ru/editors/l/lemeshko_a_w/avvv.shtml

Если плазма полностью магнетизированна в Токамаке, то у нас две различные системы удержания плазмы диамагнитная и магнетизированная.

[vlad7308]

В поливелле вообще все не так, как в токамаке. Там электростатическое удержание, он ближе к фьюзору по сути.

Поскольку эксперимент прекратился на довольно ранних стадиях (а засекретился еще раньше, ибо таково было условие финансирования от ВМФ), занималась им очень небольшая группа, доступных данных и теории очень мало и обсуждать почти нечего. Да и Буссард умер.

[Astrodrive]

В данный момент на ИТЕР собираются поставить дайвётер из Лития, чтобы отбирать тяжёлые ионны (от стенок Токамака) из плазмы.

Всё как сказал SONY, только не из жидкого лития, а из твёрдого лития.

https://en.wikipedia.org/wiki/Divertor#History

It was realized early on that successful fusion would result in heavier ions being created and left in the fuel (the so-called "fusion ash"). These impurities were responsible for the loss of heat, and caused other effects that made it more difficult to keep the reaction going. The divertor was proposed as a solution to this problem. Operating on the same principle as a mass spectrometer, the plasma passes through the divertor region where heavier ions are flung out of the fuel mass by centrifugal force, colliding with some sort of absorber material, and depositing its energy as heat.

divertor, as a device for protecting the reactor itself. In these designs, magnets pull the lower edge of the plasma to create a small region where the outer edge of the plasma, the "Scrape-Off Layer" (SOL), hits a limiter-like plate. The divertor improves on the limiter in several ways, mainly because modern reactors try to create plasmas with D-shaped cross-sections ("elongation" and "triangularity") so the lower edge of the D is a natural location for the divertor. In modern examples the plates are replaced by lithium metal, which better captures the ions and causes less cooling when it enters the plasma.[3]

In ITER and the latest configuration of Joint European Torus, the lowest region of the torus is configured as a divertor,[4] while Alcator C-Mod was built with divertor channels at both top and bottom.

[Astrodrive]

Получается всем разработчикам реакторов придётся экспериментировать с Литиевыми пластинами.

Мне очень интересно, сколько ещё есть идей как убрать тяжёлые элементы из плазмы? Много денег уже вложено в частные компании по разработке реакторов.

Наверное у них есть новые идеи.

[Владимир Зайцев]

вектор

вектор скорости заряженной частицы случайно совпадает с силовой линией магнитного поля, силы Лоренца нет, и частица может покинуть магнитную ловушку. В случае поливелла - по оси магнитов и по углам куба.

Допустим вращающимся магнитным полем, вы перекроете утечку плазмы, и что?

[Astrodrive]

вектор скорости заряженной частицы случайно совпадает с силовой линией магнитного поля, силы Лоренца нет, и частица может покинуть магнитную ловушку. В случае поливелла - по оси магнитов и по углам куба.

Допустим вращающимся магнитным полем, вы перекроете утечку плазмы, и что?

Вы правы, нужно проверить экспериментально Вашу теорию вращающегося магнитного поля на Токамаке и Поливелле.

Будут обычные статические магниты и над ними вращающиеся магнитные кольца.