⚡️ Первые цветные кадры термоядерного синтеза: как это сняли? 🥺

Компания Tokamak Energy совершила небольшой, но очень важный прорыв в визуализации термоядерных процессов. Они впервые опубликовали цветное высокоскоростное видео работы своего сферического токамака ST40.

▪️ 1. Невероятная детализация: Камера снимала с частотой 16 000 кадров в секунду. Это позволяет разглядеть мельчайшие нестабильности и поведение плазменного шнура — то, что глазом или обычной камерой просто не увидеть.

▪️ 2. Цвет имеет значение: В отличие от черно-белых снимков, цвет помогает лучше анализировать распределение температуры и примесей в плазме.

▪️ 3. Данные, а не просто картинка: Эти кадры — не для красоты. Они критически важны для проверки и настройки компьютерных моделей, которые предсказывают поведение плазмы.

По сути, ученые получили «рентгеновское зрение» для своего реактора. Каждый такой кадр приближает нас к моменту, когда термоядерная энергия станет чистым и неиссякаемым источником энергии для человечества.

Watch one of our latest plasma pulses in our ST40 tokamak, filmed using a high-speed colour camera at an incredible 16,000 frames per second. Each pulse lasts around a fifth of a second. What you’re seeing is mostly visible light from the plasma’s edge, glowing pink. The core is simply too hot to emit visible light. In this footage, lithium is dropped into the plasma in the top right of the footage. As it interacts, it glows red when excited, then turns green as it becomes ionised, losing an electron. From there, it traces the magnetic field lines, revealing the plasma’s path around the tokamak. Lithium is the focus of our $52 million ST40 upgrade programme, in partnership with U.S. Department of Energy and the UK Department for Energy Security and Net Zero. This builds on pioneering work by Princeton Plasma Physics Laboratory and others that shows lithium can significantly improve plasma performance.

This video comes from ongoing research into X-point radiator (XPR) regimes, a promising operating mode for future fusion power plants that aims to cool the plasma before it reaches plasma-facing components (PFCs), helping to reduce wear without compromising performance. #физика #ядерная_физика #атомная_физика #электродинамика #магнетизм #плазма #physics #science #наука #квантовая_физика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

😱 Физикам опять поставили шах и мат? Итак, перед вами perpetual motion machine with magnets: два шприца, на поршни приклеены неодимовые магниты, поршни шприцов прикреплены через проволочный коленчатый вал к ротору двигателя. Дают первоначальный импульс и поршни в шприцах начинают раскручивать генератор, к которому подключена лампочка и она светится. В чем подвох? Нарушает ли эта конструкция закон сохранения энергии?

Ключевая проблема: Как только магнит прошел точку максимального сближения и начинает удаляться, чтобы цикл повторился, вы должны снова преодолеть магнитное притяжение/отталкивание, но теперь уже в обратную сторону. То есть, та самая "магнитная пружина" теперь не толкает поршень, а мешает ему двигаться, и на преодоление этого сопротивления тратится энергия. Представьте шарик, который катится по волнистой поверхности. Скатившись с горки, он никогда не поднимется на следующую горку той же высоты из-за трения и потерь. Здесь то же самое.

Даже если бы с магнитами все было идеально (а это вообще так??), в системе есть множество источников потерь, на преодоление которых тратится энергия, вырабатываемая генератором:

1. Трение в механизмах: Трение в коленвале, в подшипниках ротора двигателя/генератора. Это главный "пожиратель" энергии.

2. Сопротивление воздуха: Движущиеся части (ротор, поршни) испытывают аэродинамическое сопротивление.

3. Трение поршней о стенки шприцов: Чтобы обеспечить герметичность, поршни плотно прилегают к стенкам, возникает значительная сила трения.

4. Магнитные потери: В генераторе при преобразовании механической энергии в электрическую происходят потери на нагревание обмоток, вихревые токи (токи Фуко) и т.д.

5. Нагрузка от лампочки: Сама лампочка, когда светится, — это и есть цель системы и главный потребитель энергии. Энергия, ушедшая на свет и нагрев лампочки, безвозвратно теряется системой.

Что происходит на самом деле? Вы даете первоначальный импульс (крутите пальцами коленвал). Вы сообщаете системе некоторый запас кинетической энергии. Магниты и правда помогают "подтолкнуть" поршни в нужный момент, делая движение более плавным и используя часть этой начальной энергии. Генератор начинает вырабатывать ток, и лампочка загорается. Но! Для вращения ротора генератора требуется приложить усилие (возникает тормозящий момент). Генератор не просто крутится — он "сопротивляется" вращению, потому что создает электричество. Энергия, запасенная вами при начальном толчке, очень быстро (за секунды или доли секунды) тратится. Но почему на видео всё работает? #задачи #опыты #электродинамика #физика #видеоуроки #fun #physics #science #наука #двигатели

🔔 Оксфордский электрический звонок: самый долгий научный эксперимент в мире, длящийся с 1840 года

⚡️ Вечный электромагнитный двигатель

😨 Запрещенный генератор свободной энергии с использованием метода якоря

⚡️ Генератор Постоянного Движения

🔧 Картонный вентилятор

🧲 Магнитный двигатель

💦 Фонтан Герона

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib