Perhapsatron - Perhapsatron

The Perhapsatron erta edi termoyadroviy quvvat ga asoslangan qurilma chimchilash kontseptsiyasi 1950-yillarda. Tomonidan o'ylab topilgan Jeyms (Jim) Tak ishlayotganda Los Alamos milliy laboratoriyasi (LANL), u injiqlik bilan qurilmani termoyadroviy reaktsiyalarni yaratishi mumkinligi sababli nomladi.[1]

Birinchi misol 1952/53 yil qishida qurilgan va u tezda bir qator beqarorlikni namoyish etdi plazma bu chimchilash tushunchasini qiynagan. Ushbu muammolarni tuzatishga urinib ko'rilgan bir qator modifikatsiyalar natijasida yakuniy "S-4" modeli paydo bo'ldi. Bularning hech biri samara bermadi.

Tarix

Erta termoyadroviy harakatlar

Olimlar Los Alamos milliy laboratoriyasi yadro sintezini o'rganish bo'yicha uzoq tarixga ega edi va 1946 yilga kelib ular barqaror holatni hisoblashdi plazma "yoqish" va sof energiyani chiqarish uchun 100 million Selsiygacha (Farangeytda 180 million daraja) qizdirilishi kerak edi.[2] Bu juda muhim ahamiyatga ega edi atom bombasi kichkintoydan foydalanish atom bombasi kerakli haroratni ta'minlash uchun "trigger" ishlatilgan.

Ushbu energiyani kichikroq sanoat miqyosida qo'lga kiritish oson bo'lmaydi, chunki bu haroratdagi plazma har qanday fizik idishni eritib yuboradi. Plazma elektr o'tkazuvchan bo'lgani uchun uning tarkibida magnit bo'lishi mumkinligi aniq edi, ammo maydonlarning to'g'ri joylashishi aniq emas edi. Enriko Fermi oddiy ekanligini ta'kidladi toroid yoqilg'ining "shishadan" chiqib ketishiga olib keladi.[3] Bir nechta kelishuvlar, xususan, o'rganilgan yulduzcha 1950 yil atrofida ishlab chiqilgan.

Z-chimchilash

Qorong'i metall naycha ichkariga ezilgan
Chaqmoq urishi natijasida paydo bo'lgan Lorenz kuchi bu bo'shliqni ezdi chaqmoq va chimchilash texnikasini kashf etishga olib keldi.

Muqobil yondashuv bu erda ishlab chiqilgan "chimchilash" tushunchasi edi Birlashgan Qirollik.[3] Dan farqli o'laroq magnit shisha yondashuvlar, chimchilash moslamasida kerakli magnit maydon plazmaning o'zi tomonidan yaratilgan. Plazma elektr o'tkazuvchan bo'lgani uchun, agar plazma orqali oqim o'tkazilsa, u induktsiya qilingan magnit maydon hosil qiladi. Ushbu maydon, orqali Lorents kuchi, o'tkazgichni siqish uchun harakat qiladi. Plazma bo'lsa, kuch uni "chimchilab" ingichka ipga aylantiradi. Oqim juda katta bo'lishi kerakligi sababli, chimchilash moslamalari plazmalarni uzoq vaqt cheklash uchun hech qanday urinish qilmadi. Ular termoyadroviy sharoitlariga tezda erishishga harakat qilishadi va keyin hosil bo'lgan issiq mahsulotlardan quvvat olishadi.

Chimchilash texnikasi 1946 yilda patentlangan Jorj Paget Tomson va Muso Blekman, ikkala chiziqli va toroidal chimchilash mashinalarini o'rgangan. Jim Tak ushbu tushunchalar bilan birinchi marta 1947 yil yanvarida bo'lib o'tgan uchrashuvda tanishtirilgan Atom energiyasi tadqiqotlari tashkiloti, Xarvell.[4][5] Tak Tomson-Blekman ishini o'rganib chiqdi va ular termoyadroviy holatga kelmaydi, ammo shunga qaramay eksperimental tizim sifatida qiziqarli bo'ladi degan xulosaga keldi. Da ishlash Klarendon laboratoriyasi da Oksford universiteti, u eksperimental moslama uchun mablag 'ajratdi va uni yig'ishni boshladi. Tugallanmasdan, u AQShga ish taklifi bilan jalb qilingan Chikago universiteti (Illinoys).[5]

Buyuk Britaniyadagi boshqa jamoalar o'z harakatlarini davom ettirdilar. Tomson o'z tushunchalarini eski radar uskunalari yordamida chiziqli chimchilash moslamasini yig'gan Sten Kuzins va Alan Varlarga topshirdi va 1947 yilda ish boshladi. Keyingi tajribalarda katta banklardan foydalanilgan. kondansatörler a orqali tezda plazma ichiga tushirilgan energiyani saqlash uchun elektromagnit qisqa trubka bilan o'ralgan. Ushbu tajribalar plazma parchalanishiga va trubaning devorlarini urishidan oldin siqilganidan yoki qizdirilishidan ancha oldin talab qilinadigan sintez sharoitlariga etishishiga olib keladigan bir qator dinamik beqarorliklarni namoyish etdi.[3]

Chikagoda qisqa vaqt o'tgach, Tak Los Alamos tomonidan ishga qabul qilindi "Super" loyihasi (the vodorod bombasi ),[5] u erda hisoblash vazifasi qo'yilgan edi yadro kesmasi ning deyteriy -tritiy termoyadroviy reaktsiya. Ushbu ish uning termoyadroviy quvvatiga bo'lgan qiziqishini kuchaytirdi va u 1951 yilgacha bir muncha vaqt bu muammoni ko'rib chiqdi.[6]

Los Alamosda Tak AQSh tadqiqotchilarini inglizlarning harakatlari bilan tanishtirdi. Shu nuqtada Lyman Spitser uni tanishtirgan edi yulduzcha kontseptsiyasi va mablag 'izlash bilan energetika korxonasi atrofida g'oyani muhokama qildi. 1951 yilda u AQSh Atom energiyasi bo'yicha komissiyasi (AEC) uning dizaynini moliyalashtirish uchun. Tuck Spitserning ishtiyoqiga shubha bilan qaradi va uning agressiv rivojlanish dasturi "nihoyatda ambitsiyali" ekanligini sezdi.[7] Tuck chimchilashga asoslangan juda kam tajovuzkor dasturni taklif qildi. Ikkala shaxs ham 1951 yil may oyida Vashingtonda o'z g'oyalarini taqdim etishdi. Iyul oyida Spitser 50 ming dollar oldi va Tak mablag 'olmasdan yuborildi.[7] Tuk ishonch hosil qildi Norris Bredberi, Los Alamos direktori, Perhapsatronni qurish uchun foydalanib, unga ixtiyoriy byudjetdan $ 50,000 berish.[3]

Hali ham kontseptsiyaning birinchi urinishda ishlashiga ishonmagan holda, u ushbu yondashuvni "bilan" deb atadi Stanislav Ulam Perhapsatron.[6][8] Tak kichik bir guruhni yig'di va chayqalgan qismlardan foydalangan holda 1952/53 yillarda birinchi Perhapsatronni qurdi.[3] Perhapsatron mahalliy shisha do'konida ishlab chiqarilgan toroidal trubadan foydalangan. Toroidning o'rtasida a dan katta temir yadro bor edi transformator, bu gazni oqim hosil qilish uchun ishlatilgan.

Perhapsatron tezda inglizlarning tajribalari bilan bir xil muammolarni namoyish etdi. Oqim qanchalik sekin qo'shilmasin, muhim nuqtaga yetgandan so'ng, beqarorlik paydo bo'ldi. 1954 yilda, Martin Devid Kruskal va Martin Shvartschild ushbu masala bo'yicha tanqidiy maqolani nashr etdi, bu esa barcha Z-chimchilash moslamalari tabiatan beqaror ekanligini ko'rsatdi.[9] Tak trubka bo'ylab uzunlamasına harakatlanadigan ikkinchi, barqaror, magnit maydonni qo'shishni taklif qildi, bu kontseptsiyani u "plazma uchun orqa miya qo'shish" deb atadi. Ushbu tushunchalar bo'yicha o'zgarishlarni sinab ko'rish uchun Perhapsatronga bir nechta o'zgartirishlar kiritildi, ammo hech biri samara bermadi.[10]

Z-pinch foydadan chiqadi

Perhapsatronning ishlamay qolishidan keyin boshqa chimchilash moslamalari ham ishlamay qoldi. Los-Alamosdagi yana bir jamoa xuddi shu natijalarni keltirib chiqaradigan, magnit o'rniga elektr maydonlaridan foydalanadigan Kolumb deb nomlangan yana bir tezkor mashinada ishlagan. Ayni paytda juda katta ZETA Buyuk Britaniyadagi mashina ham muvaffaqiyatsizlikka uchradi, natijada ular shov-shuvga erishganlarini aytib, katta shov-shuv bilan natijalarni e'lon qildilar. 1961 yilga kelib Z-chimchilash moslamalarida ishlash asosan tugadi, ammo shunga qaramay ba'zi tadqiqotlar davom etdi teta-chimchilash kontseptsiya.[10]

Tak hech qachon o'zini chimchilash tushunchasi bilan cheklamagan va u boshqa tushunchalar uchun katta kuch sarflagan, bu esa Los-Alamosda uning aniq ishi haqida hazillashishga olib kelgan.[11] Ko'p yillar davomida u boshqa bir qator tushunchalarni ishlab chiqishga rahbarlik qildi, jumladan piketli reaktor, yangi chimchilash tushunchalari va asosiy qurilmalarda ishlash.

Adabiyotlar

  1. ^ Braun, Laurie M.; Pais, Ibrohim; va Pippard, A. B. "Yigirmanchi asr fizikasi", p. 1636, CRC Press, ISBN  0-7503-0310-7. 2010 yil 8-oktabr.
  2. ^ Fillips, bet. 64
  3. ^ a b v d e Fillips, bet. 65
  4. ^ Herman, pg. 40
  5. ^ a b v Bromberg, bet. 20
  6. ^ a b Bromberg, bet. 25
  7. ^ a b Bromberg, bet. 21
  8. ^ Herman, pg. 41
  9. ^ Kruskal, Martin; Shvartschild, Martin (1954). "To'liq ionlangan plazmaning ba'zi bir beqarorliklari". London Qirollik jamiyati materiallari, A seriya. 223 (1154): 348. doi:10.1098 / rspa.1954.0120.
  10. ^ a b Fillips, bet. 66
  11. ^ Bromberg, bet. 58

Bibliografiya