https://matusovskiy.livejournal.com/68501.html

https://paulus-raul.livejournal.com/62307.html

Вчера не стало Аллы Ивановны Шаповаловой, старейшего сотрудника нашей лаборатории, внесшего серьезный вклад в современные представления об активности галактических ядер. Благодаря ее личным усилиям и энтузиазму у нас в обсерватории был организован мониторинг спектральной переменности активных галактик, Россия участвовала в международной сети таких наблюдений, серьезные наблюдательные работы проводились на мексиканских телескопах, к  теоретической  интерпретации данных подключились астрономы многих стран, особенно тесные контакты сложились с астрофизиками университета Белграда. Метод эхокартирования (реверберации) позволил понять, как устроены внутренние области "центральных машин" активных галактик, находящиеся за пределами разрешения современных телескопов, измерены массы сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик.
Алла Ивановна не добивалась высоких постов, степеней и званий, не часто выступала на международных конференциях. Но я сталкивался с тем, что зарубежные коллеги, на вопрос о том, какого из российских астрономов-внегалактиков они знают и ценят, в числе первых фамилий называли Шаповалову. Не зная  лично, но читая её статьи.

https://moisav.livejournal.com/457593.html

http://feedproxy.google.com/~r/nebulacast/~3/DSmaH3E62rs/blog-post_77.html

http://feedproxy.google.com/~r/nebulacast/~3/rAK2AMr1g5I/blog-post_28.html

https://paulus-raul.livejournal.com/62144.html

http://feedproxy.google.com/~r/nebulacast/~3/5wwGGUHdmaQ/blog-post_26.html

Продолжение, начало здесь.

Следующий метод — многопробочное удержание. В нём в цепочку выстраивается не три пробкотрона, а столько, сколько влезет в зал. Внутрь запускается плазма такой плотности, чтобы ион рассеивался на расстоянии, примерно равном расстоянию между соседними пробками. Частица, вылетающая из области удержания, может захватиться отдельным пробкотроном, поболтаться от пробки к пробке и снова рассеяться в произвольном направлении. Тем, кому приходилось учить мат.статистику, эта задача известна как задача о пьяном матросе: время, которое матросу частице потребуется на путь от начала ловушки до её конца, квадратично растёт с ростом длины. Делаем ловушку в десять раз длиннее, а удержание улучшается в сто раз.

На иллюстрации синей и зелёной линиями в пэйнте показаны траектории частиц [9].



Эксперименты показали, что дела обстоят даже лучше, чем в исходной идее. Любая возникающая в плазме волна рассеивает частицы. Только теперь это приводит не к увеличенным потерям, как в простых пробкотронах, стеллараторах или токамаках, а к улучшению удержания: длина свободного пробега частиц за счёт рассеяния автоматически подгоняется к расстоянию между пробками, и метод работает даже при таких плотностях, при которых он этого делать не должен.

Для иллюстрации первые гофрированные (многопробочные) ловушки ЩЕГОЛ и ГОЛ-1.


Занятный факт, который ещё всплывёт к концу поста: одновременно с многопробочным удержанием было предложено двигать пробки, чтобы тащить захваченные частицы обратно к области удержания. Это выглядит как эскалатор, который едет навстречу потоку людей: наружу выйдут только самые везучие и подготовленные. Об этом был написан один абзац ровно. Видимо, после этого авторы посчитали, сколько мощности надо для создания бегущих пробок, получили что-то в духе 20 или 100 ГВт и задвинули идею куда подальше.

Пруф:


Последний из старых методов улучшенного удержания в линейных ловушках — газодинамический. Если в классический пробкотрон набить побольше частиц, чтобы они сталкивались раньше, чем долетают до пробки, то попадание в конус потерь не будет означать, собственно, потерь. Ситуацию можно сравнить со станцией метро в час пик: человек в центре станции, может, и хочет выйти наружу, но ему бы ещё до эскалатора добраться. Если длина перрона — километр, то он плюнет и поедет обратно на работу.

В такой плазме может жить без неустойчивостей популяция быстрых ионов с энергиями около 10 кэВ, которые и будут вступать в термоядерную реакцию с ионами плазмы. Время удержания линейно растёт с ростом пробочного отношения.

Пока что в мире построена одна ловушка газодинамического типа (называется, собственно, газодинамической ловушкой, сокращённо ГДЛ). На фотографиях — её вид в 1988 и 2018 году. Кое-что добавилось.



ГДЛ показала более хорошее удержание, чем закладывалось в её проект. Этот путь был долгим. Первой проблемой была устойчивость, уже упомянутая в абзаце о леммингах.

Нет смысла говорить о термоядерных перспективах открытых ловушек. ГДЛ никогда не сможет достичь, хотя бы, 100 электронвольт из-за проблем с МГД-устойчивостью и продольной теплопроводностью.

С. В. М-ов, руководитель одного из токамачных проектов, Звенигородская конференция по физике плазмы, где-то в начале 90-х.
.

Нет смысла говорить о термоядерных перспективах открытых ловушек. ГДЛ никогда не сможет достичь, хотя бы, 300 электронвольт из-за проблем с МГД-устойчивостью и продольной теплопроводностью.

С. В. М-ов, руководитель одного из токамачных проектов, Звенигородская конференция по физике плазмы, где-то в конце 90-х.

По очереди было найдено несколько методов стабилизации. Самый качественный из них напомнит читателю об экспериментах с вращающейся плазмой: если внешний слой плазмы вращается быстрее внутренних, любой всплывающий плазменный пузырь будет размазан в симметричную относительно оси трубу. Труба уже никуда не денется.

Метод был назван вихревым удержанием. 400 эВ на ГДЛ были получены лет десять назад.

Нет смысла говорить о термоядерных перспективах открытых ловушек. ГДЛ никогда не сможет достичь, хотя бы, 1 килоэлектронвольта из-за проблем с продольной теплопроводностью.

С. В. М-ов, руководитель одного из токамачных проектов, Звенигородская конференция по физике плазмы, 2010 и некоторые другие годы.

Другой проблемой было то, что плазма вдоль силовых линий очень хорошо проводит тепло. Сложно греть штуку с теплопроводностью меди, которая двумя концами упирается в холодную массивную железку. На установках линейки ГОЛ проблема решалась возбуждением сильно турбулентнах колебаний электронов вокруг ионов. Аналогия — пожар в сумасшедшем доме: пока доктор электрон выйдет наружу и вынесет энергию, он столько раз столкнётся с бегающими куда попало людьми электромагнитными полями, что этот факт будет уже не важен. Пожарный холодный электрон же внутрь попасть не сможет — всё занято. Была мысль сделать так же на ГДЛ, и этот эксперимент когда-нибудь будет сделан, но всё оказалось гораздо проще.

Теплопроводность пропадает в той точке, где поле уменьшается в ~40 раз (если быть точнее, в корень из соотношения масс иона и электрона). Температура расширяющегося в пустоту потока плазмы падает. Амбиполярный потенциал становится меньше (вспоминаем перегретые электроны в АМБАЛе), и это создаёт потенциальный барьер для электронов. Возникают те же снеговые кучи, через которые никто никакую энергию не переносит.


Должная степень расширения и сравнительно маломощный СВЧ-нагрев позволили в 2016 году получить на ГДЛ 1 кэВ.

К этому моменту уже было предложено собрать все фишки газодинамического и многопробочного удержания, добавить к центру ГДЛьного типа гофрированные секции и тем самым повысить качество удержания раз в 10. Если DT-реактор на основе обычного ГДЛ должен быть длиной 1–3 км, то ГДЛ+многопробки — уже разумные 100–300 м. Схема такой ловушки идёт в прошлом посте десятым рисунком. Чтобы не приходилось листать, продублирую:


Помимо того, было предложено ещё два метода: винтовое и диамагнитное удержание.

Винтовое напоминает, с одной стороны, идею с движущимися пробками из 70-х. С другой — мясорубку.

Многопробочное поле стоит на месте, но пробки смещены по винту. Плазма, вращаясь, вкручивается в этот винт и движется туда, куда нужно. Из её системы отсчёта кажется, что движутся сами пробки, нам остаётся только крутить.


Суть диамагнитного в том, чтобы надуть пузырь из плазмы. Для этого нужно, чтобы её давление приблизилось к давлению магнитного поля. Поле будет почти полностью вытеснено из пузыря, минимальное поле уменьшится, максимальное останется тем же — то есть, пробочное отношение вырастет. А с ним и время удержания [10].


Нет смысла говорить о термоядерных перспективах открытых ловушек, поскольку они не имеют преимуществ перед токамаками.


С. В. М-ов, руководитель одного из токамачных проектов, Звенигородская конференция по физике плазмы, 2018 год.

Всё это вместе даёт шанс уложить DD-реактор в сотню-другую метров.

Собирая вместе все аналогии, получается следующее:

Длинная станция метро в час пик, заполненная пьяными пассажирами. Все эскалаторы едут сверху вниз. На выходе с эскалаторов работают бульдозеры. Никто никуда не уходит.

Токамак для DD-реакции имеет схожие размеры: диаметр «бублика» для него должен быть примерно 60-метровым. И тут есть нюанс.

Линейная ловушка длиной 100 метров собирается из отдельных «бочек», выстроенных в ряд. Самая большая из них по сегодняшним представлениям должна иметь диаметр 4–5 метров вместе с криостатом и длину, допустим, метров десять или пятнадцать.

Это можно перевезти по железной дороге.

Отдельные катушки токамака уже сегодня нельзя перевезти разумным транспортом, нужно строить рядом с будущим токамаком цех и наматывать их там [11]:

Как и зачем работают открытые ловушки Наука, Физика, Термоядерный синтез, Термоядерный реактор, Плазма, Гифка, Длиннопост
Примерно поэтому мы и утверждаем, что DD-реактор нужно делать линейным.



В следующей серии: как собрать свою маленькую плазменную установку (шесть метров длиной, три тонны массой), если есть достаточно нервов и большой грант РНФ.

Источники иллюстраций:

[1] Пусть будет https://www.litres.ru/igor-kotelnikov/lekcii-po-fizike-plazm...

[2] https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.09.037967

[3] http://vant.iterru.ru/vant_2018_2/3.pdf

[4] http://www.inp.nsk.su/images/pdf/books/50-Years-of-BINP-book...

[5] http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t6-6_1959/g...

[6] https://www.bl.uk/voices-of-science/interviewees/michael-for...

[7] Сборник к 30-летнему юбилею ИЯФ

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Mirror_Fusion_Test_Facility

[9] https://ufn.ru/ru/articles/2018/6/c/

[10] https://doi.org/10.1007/s10894-018-0174-1

[11] https://www.iter.org/construction/SiteFabricationPFcoils

https://tnenergy.livejournal.com/144424.html

Хочу поделиться с вами, если еще не читали, популяризаторскими постами Антона Судникова - физика-экспериментатора из ИЯФ, который занимается открытыми ловушками, одним из вновь многообещающих подходов к термоядерному синтезу. Enjoy!
==

Конец 1 части. Продолжение.

https://tnenergy.livejournal.com/144266.html

Наконец-то зонд New Horizons передал новые снимки (а точнее, новый снимок) объекта пояса Койпера, который все неофициально называют Ультима Туле. На этот раз снимок гораздо более резкий и детальный - ведь он сделан всего за семь минут до максимального сближения. На этой фотографии видны новые детали: крупная семикилометровая впадина на меньшей составляющей объекта, борозды, а также небольшие ямки размером около 700 метров. Разрешение снимка составило 135 метров на пиксель.

https://scienceblogger.livejournal.com/443937.html

http://feedproxy.google.com/~r/nebulacast/~3/djmol7ruKu8/blog-post_25.html

Казалось бы нет ничего более рационального, чем физика — самая точная из естественных наук. Тем удивительнее, что эта рациональность иногда заставляет учёных выдвигать совершенно безумные идеи. Которые иногда оказываются правдой. Ниже пять гипотез, в которые иногда не верили даже их авторы, но которые, однако, были подтверждены экспериментально.

1. Гипотеза кванта

В 1900 году Макс Планк решал прикладную, на первый взгляд, задачу: как рассчитать, сколько света и какого цвета испускает лампа, если известна температура её нити накала. Теория никак не хотела сходиться с экспериментом до тех пор, пока Планк не догадался, что если предположить, что энергия света испускается не непрерывно, а небольшими порциями — как он их назвал, квантами, — то всё сходится.

© Commons Wikimedia

Счастливый Планк ещё долго полагал, что его догадка — это всего лишь математический фокус, но существование квантов оказалось фундаментальным свойством нашего мира. Из гипотезы Планка выросла квантовая механика и вся современная физика.

Кстати, у Планка была не самая ординарная судьба в нацистской Германии, я об этом писал когда-то в небольшой заметке

2. Гипотеза отклонения света гравитацией

В 1915 году Альберт Эйнштейн представил миру теорию, которую он считал главным своим вкладом в науку, — Общую теорию относительности, которая давала совершенно новое объяснение явлению гравитации. Согласно этой теории, гравитация — это не сила в привычном нам понимании, а лишь кажущееся воздействие одного тела на другое, связанное с тем, что каждое тело искривляет пространство вблизи себя. Движение по этому искривлённому пространству и кажется нам действием гравитационной силы.

Одним из неординарных следствий теории был тот факт, что свет должен отклоняться от прямолинейного направления распространения вблизи массивных объектов. Например, вблизи Солнца. В 1919 году Артур Эддингтон отправился в воды Западной Африки, чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу путём наблюдения света звёзд при солнечном затмении. И, как невероятно это не звучало, оказалось, что Эйнштейн был прав. Свет звёзд, действительно, отклонялся, проходя вблизи Солнца.

О том, как теория гравитации Эйнштейна благодаря наблюдениям Эддингтона вмиг стала всемирно известной, можно почитать в ещё одной моей статье

3. Гипотеза спина

В 1925 году, пытаясь решить одну из загадок только недавно появившейся атомной физики, Ральф Крониг в разговоре с Вольфгангом Паули предположил, что электрон вращается вокруг своей оси. На это Паули резонно ответил, что если бы это было так, то скорость этого вращения была бы в сотни раз выше скорости света, а скорость света, как известно, является предельной скоростью движения любого материального объекта.

Умного Паули не оказалось, однако, рядом с двумя другими молодыми учёными — Джорджем Уленбеком и Сэмюэлем Гаудсмитом, которые выдвинули ту же самую гипотезу в том же 1925 году. Они не побоялись её опубликовать, назвав вращение электрона вокруг собственной оси спином. Позднее оказалось, что Паули всё же был неправ, и спин ничему не противоречит. Просто в мире субатомных частиц наши представления о скорости не действуют.

4. Гипотеза позитрона

Одним из тех, кто первым теоретически доказал существование спина, был ещё один молодой на тот момент человек — Поль Дирак. В 1928 году он вывел уравнение, которое описывает электрон с учётом релятивистских эффектов. В этом уравнении спин появлялся автоматически. Но помимо спина из уравнения Дирака следовала ещё одна странная вещь — получалось, что электроны могут иметь отрицательную энергию.

Подумав, Дирак понял, что это ничему не противоречит, если предположить, что все доступные уровни с отрицательной энергией заняты электронами. Тогда в эксперименте может проявляться только «отсутствие электрона» на одном из этих уровней. При этом такое «отсутствие частицы» будет выглядеть как своеобразная античастица, полностью аналогичная электрону, но имеющая в отличие от него положительный заряд. Уже в 1932 году такие частицы были открыты Карлом Андерсеном, который дал им (по предложению редактора журнала, в котором вышла статья) название, под которыми они известны теперь — позитроны.

5. Гипотеза нейтрино

В те же годы перед физиками стояла ещё одна проблема. Они наблюдали за поведением атомов радиоактивного вещества и обнаружили, что в процессе радиоактивного распада не сохраняется энергия. Нарушение закона сохранения энергии — вещь серьёзная, и требовало резких мер. В 1930 году уже упоминавшийся выше Паули предположил, что недостаток энергии уносит неизвестная до того частица.

Эта частица должна была обладать очень малой массой и практически никак не взаимодействовать с окружающим веществом — иначе бы её давно поймали. Паули настолько сильно сомневался в том, что такое возможно, что даже не стал писать по этому поводу научной статьи, а изложил гипотезу в письме к участникам конференции.

Эту частицу мы теперь знаем как нейтрино. Её смогли поймать только в 1956 году. Работать с ней оказалось настолько сложно, что нейтринная физика начала активно развиваться только в последние десятилетия.

Кстати именно от нейтринной физики, на мой взгляд, следует в ближайшее время ждать наиболее фундаментальных открытий. И на то есть, как минимум, шесть причин.

http://feedproxy.google.com/~r/Flerant/~3/4KGjEyWEeSI/

Год назад FDA одобрило терапию против редкого генетического заболевания, ведущего к дистрофии сетчатки и слепоте. Терапия была разработана компанией Spark Therapeutics и получила название Luxturna. Появление терапии вызвало много шума, и более всего, из-за ценника: 425,000 долларов США за глаз, или 850,000 долларов США за оба. Сейчас, в начале января 2019 в Сан-Франциско идет J.P.… Read More

https://mindware.ru/blog/?p=12998

Один из тех «детских» вопросов, который ставит в тупик даже астрофизиков-профессионалов. Дело в том, что просто подсчитать количество звёзд даже в нашей галактике — Млечном Пути — совсем не просто. Если вы уедете куда-нибудь за город и поднимете ночью взгляд в небо, вы сможете различить лишь незначительное число звёзд. Большая часть из них слишком тускла, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом.

© Keghan Crossland // CC0 Public Domain

И даже самые сильные телескопы не видят всех звёзд. Правда, это не главная проблема. Даже если бы мы смогли подсчитать все до единой звезды в нашей галактике, она лишь одна из миллиарда галактик во Вселенной. Надеяться, что мы различим каждую звезду в каждой галактике, очевидно, глупо.

К счастью, мы можем прикинуть общее число звёзд, сделав несколько разумных предположений. Во-первых, известно, что наше Солнце — довольно типичная звезда. А общая масса нашей Галактики равняется приблизительно 100 миллиардам солнечных масс. Отсюда можно сделать вывод, что в Млечном Пути около 100 миллиардов звёзд (да, мы могли тут ошибиться раза в два или три, но вряд ли мы ошиблись, скажем, в 10 или 100 раз).

© Greg Rakozy // CC0 Public Domain

При этом Млечный Путь — это довольно типичная галактика, если сравнивать её с другими галактиками, которые мы видим в телескоп. Есть галактики более тяжёлые, есть более лёгкие, но в среднем размеры и масса галактик несильно отличаются от размеров и массы нашей галактики.

Но сколько галактик во Вселенной? Это сложный вопрос, потому что мы не можем быть уверенными даже в том, что Вселенная конечная. Поэтому мы ограничимся только вопросом, сколько галактик в той части Вселенной, которую мы можем наблюдать — это так называемая видимая часть Вселенной. Её размеры, кстати, поистине огромны — по современным оценкам это около 50 миллиардов световых лет!

© NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team

Одна из распространённых оценок говорит, что в видимой части Вселенной около 10 триллионов галактик. Умножая это число на 100 миллиардов звёзд в одной галактике, получаем, что всего во Вселенной, доступной для наших наблюдения, 1 000 000 000 000 000 000 000 000 звёзд. 1 с 24 нулями — это число носит название септиллион. Не исключено, что эта оценка ошибается в сотни или даже тысячи раз, но от этого она не перестаёт поражать своей грандиозностью.

http://feedproxy.google.com/~r/Flerant/~3/oAVYZmP9un0/

По случаю начавшихся святок продолжим рассказы про новогодние празднества у майя.

Диего де Ланда в "Сообщении о делах в Юкатане" так описывает новогодние церемонии в год, начинавшийся в день Мулук.

Этот год, в который буква Мулук была воскресной и царствовал Бакаб Кан Цик Наль, они считали хорошим годом, ибо говорили, что он был лучший и старший из этих богов Бакабов, и поэтому они упоминали его первым в своих молитвах. Но со всем тем, однако, демон повелел, чтобы они делали идола, называемого Яш Коках Мут, помещали его в храме, убирали прежние изображения, делали во дворе перед храмом возвышение из камня, на котором сжигали свое курение и один шарик из смолы или сока, к'ик', совершая там молитву идолу и прося у него помощи от несчастий, предстоявших в этом году, которыми были недостаток воды, изобилие отпрысков у кукурузы и тому подобное. Как средство от этого демон им повелел приносить ему в жертву белок и покров без узоров; его должны были ткать старухи, которые имели обязанность танцевать в храме, чтобы смягчить [бога] Яш Коках Мут.

Они ожидали многие другие несчастья и имели дурные приметы, хотя год был хорошим, если не делали обряды, которые установил демон. Ему нужно было устроить праздник и на нем танцевать танец на очень высоких ходулях, приносить ему в жертву головы индюков, хлеб и напитки из кукурузы. Они должны были приносить ему в жертву собак, сделанных из глины с хлебом на спине, а старухи должны были танцевать с ними в руках и приносить ему в жертву собачку, которая имела бы черную спину и была бы девственной. [Наиболее] набожные из них должны были проливать свою кровь и смазывать ею камень бога Чак Акантун. Этот обряд и жертвоприношение они считали приятными своему богу Яш Коках Мут. (Перевод со староиспанского Ю.В. Кнорозова)

Любопытная черта церемонии - это ходули, на которых танцуют празднующие. Этнографическая точность этого элемента подтверждается сценой на странице 36 Мадридского кодекса, на которой представлены новогодние празднества в год Мулук.


Мадридский кодекс, страница 36


Танец на ходулях

Отметим, что в более раннем Дрезденском кодексе, где тоже есть новогодний раздел, танцоров на ходулях нет. Да и в целом схема новогодних ритуалов там иная. Но совершенно неожиданно изображение музыкантов и танцора на ходулях встречается на одном полихромном сосуде позднеклассического периода.


Сцена на сосуде К8947 (фотография Дж. Керра; http://www.mayavase.com)

Сцена изображает танцевально-музыкальный коллектив при дворе одного из божеств. Дело происходит в пещере (об этом говорит обрамляющее сцену слева изображение "Живой Горы". Сам бог сидит на троне, изящно подогнув правую ногу. За ним стоит старый бог (вероятно, бог-распорядитель у Ю.В. Кнорозова), который держит в руках блюдо с ритуальными принадлежностями для кровопускания (хорошо видна "живая бумага", из которой делались полоски, на которые проливалась кровь).

Танцор на ходулях в правой руке держит щит, а в левой - некий жезл. Во избежание сомнений рядом с ходулями написано TE'-'OK, te' 'ok ("деревянные ноги", то есть ходули). За головой танцора написано то ли CHAK-'IK' (Chak 'Ik', "Красный ветер") то ли YAX-'IK' (Yax 'Ik', "Зелёный ветер"), так что это либо бог ветра либо его имперсонатор.

За танцором стоит оркестрик, состоящий только из ударных инструментов. Первый держит в руках трещотки-мараки, второй играет на большом вертикальном барабане, а у третьего в руках черепаший панцирь.

Использование черепашьих панцирей для изготовления ударных инструментов упоминает Ланда: "У них был еще инструмент из панциря целой черепахи, очищенного от мяса. По нему били ладонями рук, и звук его заунывный и печальный" (перевод Ю.В. Кнорозова). Диего Лопес де Когольюдо в своей "Истории Юкатана" (Книга II, Глава VI) сообщает, что майя в 1528 г. вышли на битву с испанцами "играя на больших панцирях черепах оленьими рогами". У майя-цоциль в середине ХХ в. черепаший панцирь считался музыкальным инструментом "Владыки земли".


Кролик-музыкант, играющий на черепашьем панцире (ваза К3040, фото Дж. Керра и прорисовка М. Зендера).


Бог с черепахобарабаном и оленьим рогом в руках (сосуд К731, прорисовка М. Зендера)

У астеков такие черепахобарабаны назывались айотапалкатль и на них тоже играли оленьими рогами.


Музыкант-черепашист (Кодекс Мальябекки, лист 72r)

Есть еще ряд изображений мифологических оркестров схожего состава, которые происходят из региона Чамы в горной Гватемале. И везде на большом барабане играет броненосец, на черепашьем панцире - кролик, а на мараках - носуха.







То, что это распространённая структура оркестра, свидетельствуют знаменитые настеные росписи Бонампака, где изображён придворный оркестр, в который, помимо трубачей, входят три черепашиста, один барабанщик и пять трещоточников.


Бонампак, Храм Росписей, фрагмент росписи Комнаты 1 (реконструкция Х. Хёрст)


Бонампак, Храм Росписей, фрагмент росписи Комнаты 1 (фото Д.Д. Беляева)

Интересно, что в постклассических кодексах изображения черепахобарабанов отсутствуют. Из обихода они явно не вышли, но отдельно рисовать их художники не хотели (видимо, они проходили по разряду "барабан").

https://maoist.livejournal.com/282964.html

Фоторепортаж с «Атоммаша» — гордости Росатома — гигантского производства, где делают корпуса одних из самых востребованных ядерных реакторов для атомных электростанций: ВВЭР-1000 И ВВЭР-1200.

Недавно, меня пригласили поделиться опытом популяризации науки на мероприятии Нефорум Наука. Встреча была организована при участии Росатома, и там предложили включить и атомную тему в свои обзоры. Начать решили с фоторепортажей. За один день удалось посетить завод ядерных реакторов и атомную электростанцию. Сегодня репортаж с производства.

«Атоммаш» располагается в Ростовской области неподалеку от города Волгодонск, входит в структуру «Атомэнергомаша» — машиностроительного дивизиона «Росатома».

У проходной привлекает внимание оригинальный монумент из корпуса реактора ВВЭР-1000. Для его создания использован один из трех реальных корпусов реактора ВВЭР-1000, оставшихся невостребованными после резкого сокращения объемов строительства новых энергоблоков АЭС в СССР после Чернобыля. Сегодня использовать их на строящихся станциях уже невозможно, поэтому пригодился как памятник.



Экскурсия прошла в компании с Андреем Urbanturism — видеоблогером, интересующимся историей техники, архитектуры, метро, атомной энергетики, и т.п.



На входе всех сотрудников и гостей ждут турникеты и рамки металлоискателей, а еще раньше «трубки» — алкотестеры, в которые каждый должен дунуть и дождаться зеленого сигнала чтобы пройти на производство.



Поскольку с компонентами ядерного топлива тут не работают, то процедура досмотра на входе и выходе значительно проще чем на АЭС, но всю фото-видеотехнику пропускали только по списку и со сверкой серийных номеров.

На проходной привлек внимание контейнер для сбора химически опасных бытовых предметов: люминесцентных ламп и батареек. «Росатом» всячески подчеркивает экологическую чистоту своей деятельности, и это выражается не только в пиаре, но и во вполне полезных малых делах.



Каждый рабочий и посетитель должны иметь при себе средства индивидуальной защиты: каску и очки. Для многих сотрудников и гостей-блогеров каска заменяется «каскеткой» — бейсболкой с плотным пластиковым каркасом внутри. Масса изготавливаемой продукции на заводе исчисляется десятками тонн, и такая каскетка защищает от случайного удара головой о какую-нибудь балку так же эффективно как обычная каска, а от многотонного реактора и каска не поможет.

Первый пункт экскурсии — музей. Здесь самый интересный экспонат — макет предприятия. Сотрудник музея не без гордости показывает масштабы предприятия.



Хотя некоторые здания из проекта так и не построили (на макете они отмечены красными метками), но если сравнить со снимком из космоса — основную часть производственных площадей воплотить успели.



«Атоммаш» еще под названием ВЗТМ начали строить в 1974 году. Он стал одной из важнейших строек Советского Союза того времени, которая должна была справиться с нехваткой электроэнергии у растущей экономики социалистического государства. Тогда мыслили и планировали в масштабах десятилетий, и уже вначале 70-х знали, что в 80-х понадобится энергия, которую надеялись получить из атома.

— Тогда атомную промышленность создавали титаны, — рассказывает экскурсовод, и я вспоминаю уже космические достижения СССР. Действительно, титанов тогда было немало. Даже трудно поверить, что это были обычные люди, достаточно талантливые и мотивированные, необходимость в которых ощутило государство и дало возможность работать и реализовать себя.



Производственные цеха «Атоммаша» создавались по обратному принципу. Не сначала коробка, а потом оборудование, а сначала оборудование, во временных павильонах, которое располагали согласно планируемым технологическим операциям, а только потом — капитальные стены цехов.

Результатом такого строительства можно считать неравномерную высоту крыши главного цеха, которая соответствует стоящему внутри оборудованию.



Характерно, что практически все тяжелые станки на заводе — иностранные. Пресс — японский IHI, немецкие карусельные станки — D"orries, встречались еще шведские (ESAB) и итальянские (BREDA) названия.



Японский пресс — отдельная гордость завода. В музее можно посмотреть действующую модель пресса. Говорят, ее подарили в качестве компенсации за несоблюдение сроков поставки и монтажа настоящего станка.



Другие модели лучше показывают какие изделия производятся сейчас и как они используются в атомной энергетике.

Ядерный реактор ВВЭР-1000





Парогенератор реакторной установки



С 80-х на заводе производились атомные реакторы ВВЭР-1000. Чернобыльская авария перечеркнула атомное будущее советской энергетики. В 1986 году заказы на продукцию для Минсредмаша практически прекратились, и заводу пришлось перепрофилироваться. Все усугубили 90-е годы, которые оказались тяжелым ударом и для всей страны.

Зато удалось немного поработать и на космос. Оказывается «Атоммаш» произвел подъемник ракеты для проекта «Морской старт».



Вообще специализация «Атоммаша», кроме оборудования для АЭС — производство крупногогабаритных и тяжелых металлических изделий. Завод работает и для науки — делал элементы токамака Т-15 для Курчатовского института, и для неядерной энергетики — газовые турбины, и для нефтянки — оборудование для нефтеперерабатывающих заводов.

Возвращение в атомную семью произошло сравнительно недавно — в 2009 году, когда «Атоммаш» стал частью «Росатома». Сейчас здесь делают реакторы ВВЭР-1200, чье производство мы и увидели.

Первые изделия уже поставлены на Белорусскую АЭС.

Выдвигаемся в главный цех. Декабрьская погода юга России не балует. На улице пасмурно, моросящий дождь, и где-то за туманом и водной взвесью в воздухе виднеются башни-градирни Волгодонской ТЭЦ-2, которая питает энергией «Атоммаш».



Как только глаза адаптировались к сумраку заводского цеха всё внимание привлек гигантский пресс.



Высота этого пролета заводского цеха — 40 метров. Высота пресса — немногим меньше — с пятиэтажный дом или выше.

Создаваемое усилие — 15 тыс тонн.



Пресс используют для горячей обработки металлических изделий. Неподалеку — печи для нагрева заготовок до 1200 градусов, но саму работу пресса с горячим металлом, к сожалению, увидеть не удалось.

В соседнем пролете сложена оснастка пресса, покоробленная высокой температурой заготовок.



Реакторы и парогенераторы имеют наборные корпуса из нескольких сегментов, которые свариваются аргоновой, аргонно-дуговой и машинной сваркой под флюсом.





После нагрева и прессования изделия расходятся в зависимости от назначения, и в этот пролет возвращаются уже в готовом виде для отжига и прохождения испытаний.

Нагрев, прессование, сварка, расточка, приводят к тому, что у заготовки накапливаются внутренние напряжения, и их требуется снять при помощи отжига — нагрева до 650 градусов и постепенного остужения заготовки вместе с печью. Печи для отжига также гигантские: проем 8х8 метров.



Поскольку мы не застали печи в работе, то удалось не только заглянуть внутрь, но и забраться и посмотреть наружу глазами свежеотожженного реактора или парогенератора.



После отжига изделие ожидает еще испытание водой и «рентгеновскими трубами». Рентгеновская камера для просвечивания и поиска внутренних дефектов издалека привлекает внимание предупреждающим оранжевым цветом.



Она такая же огромная как и печь, но добавляется еще четырехметровая железобетонная дверь, чтобы рентген не воздействовал на персонал.



Для привода монументальной двери на рельсовом ходу используется цепная передача.



Даже если рентген покажет полную готовность реактора, его просто так не отпустят. Впереди еще испытание водой.



Для подтверждения готовности, реактор накачают водой под давлением 250 атмосфер, хотя рабочее давление у него 160 атмосфер.

И только после всех процедур, «Атоммаш» ручается за свою продукцию и отправляет заказчикам.



Вообще, там всё гигантское. Даже не верится, что такое тяжелое оборудование нужно для извлечения энергии из таких маленьких атомов. Даже кран-балки движутся по двум уровням и имеют разную грузоподъемность.



А вот кому работу за компьютером в опенспейсе Росатома?



Работа с парогенераторами требует более ювелирной работы, т.к. снаружи и внутри множество элементов. С ними работают в соседнем пролете цеха.







Здесь меньше тяжелого оборудования, больше станков и больше рабочих.



Больше сварки и больше шлифовки.









Здесь довелось наблюдать одну операцию — кантовку, т.е. поворот детали на 90 градусов. Два стропальщика, крановщица, кран-балка на 125 тонн, и приспособление-кантователь требуется чтобы за 5 минут повернуть на бок 45-тонный кусок стали.









Неподалеку — проходит обработку корпус экспериментального реактора МБИР, который должен приблизить светлое будущее ядерной энергетики на быстрых нейтронах. Ожидается, что эти реакторы будут безопаснее, и экологически чище, поскольку в качестве топлива там можно использовать отходы современных ядерных реакторов и оружейный плутоний.



В этом же пролете цеха есть отдельная рентгеновская камера — для парогенераторов.



По ее масштабам видно, что излучение там не столь интенсивно как для «просвещения» реакторов, но предупреждение обязательно.



Любопытно, что рядом, практически через стенку — конструкторско-административная часть, чтобы разработчики техники находились в постоянном контакте с производственной частью.

Вообще «Росатом» уделяет большое внимание оптимизации труда и повышению эффективности. Об этом стоит еще поговорить отдельно.

На примере теплообменных трубок, которыми заполняют парогенераторы, нам объясняли как работает производственная система «Росатома».



Раньше на подготовку изделия уходило 600 с лишним дней. После оптимизации — 21 день. И там нет никаких волшебных средств, просто тщательный анализ всех операций и поиск наиболее оптимального варианта на каждом этапе работы.

Такой подход выражается во многом. Например участки для передвижения по цеху размечены для удобства как пешего передвижения, так и для транспорта.



Внутри ездят на велосипедах, электрокарах и используют тяжелые транспортеры для перемещения грузов между пролетами.





Разные участки цеха отмечены разным цветом: зеленый наименее опасный, тут можно ходить в каске. Переход на красный требует повышенного внимания, и ношения очков для защиты глаз.



Для телефонного общения также есть отдельное место.



Как и место для подумать.



Экскурсия оставила положительные впечатления, во-многом, благодаря общению с сотрудниками предприятия. Люди, которые довольны своей работой и гордятся результатом своих трудов, всегда вдохновляют.



Выражаю признательность «Атомэнергомашу» за приглашение и экскурсию на «Атоммаш» и лично Артёму Шпакову.

Публикуется при поддержке компании Аскон - разработчика российского инженерного программного обеспечения, которое также используется на предприятиях российской атомной отрасли.

zelenyikot

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/138323.html

В этот год спутник Земли испытает настоящий наплыв посетителей из Азии. Совместно с научно-популярным порталом «Чердак-Наука» рассказываем каких гостей ждать лунатикам в этом году.

С началом 2019 года ожидаются большие события на естественном спутнике Земли. Сначала посадка китайского лунохода на обратную сторону Луны, затем индийская станция отправляется на Южный полюс, и к весне готовится старт первой негосударственной лунной посадочной станции Израиля.

Программа Chang’e 4 продолжает и развивает успех предыдущей посадки на Луну китайской автоматической станции Chang’e 3. В 2013 году Китайское космическое агентство сумело успешно прилунить спускаемый аппарат, который высадил на поверхность луноход Yutu. К сожалению, луноход проехал меньше 150 метров, но сохранил работоспособность и передавал данные еще два года. Спускаемый аппарат Chang’e 3, по некоторым данным, работоспособен до сих пор.



По примеру советских луноходов, Китай сразу заготовил два аппарата, для дублирования на случай аварии. И оставшийся аппарат тоже решили отправить на Луну, но уже на обратную её сторону. Перед запуском на основе полученного опыта провели некоторые модификации, так что луноход теперь обладает не только солнечными батареями, но и источником питания от радиоизотопного-термоэлектрического генератора, который позволит работать в ночное время.

Все предыдущие лунные посадочные программы за всю историю космонавтики использовали только видимую сторону нашего спутника из-за удобства поддержания прямой радиосвязи. С обратной стороны ни одной мягкой посадки не было, и у Китая есть шанс «застолбить» за собой целое полушарие.

Проблему радиосвязи решили с помощью спутника-ретранслятора Queqiao, выведенного летом 2018 года на гало-орбиту в точку Лагранжа 2 системы Земля-Луна. Спутник будет выписывать «восьмерки» на расстоянии 65-80 тыс км, всегда находясь позади Луны, с точки зрения наземных станций.



Вместе с Queqiao с Земли попутно стартовало два студенческих микроспутника Longjiang, и один из них успешно вышел на окололунную орбиту, и передал кадры. Сегодня с ним поддерживается связь, открытая для радиолюбительских станций.



Chang’e 4 с луноходом успешно стартовал с Земли в декабре, и за несколько дней вышел на окололунную орбиту, которая позволяет подготовиться к посадке. Место прилунения выбрано не простое — геологическая структура Бассейн Южный полюс-Эйткен, который считается древним метеоритным кратером диаметром почти 2500 км — самым большим на Луне и одним из самых больших в Солнечной системе. Площадка выбрана на дне меньшего кратера фон Кармана диаметром 196 км. Посадка туда позволит изучить глубокие мантийные породы Луны и больше узнать об истории формирования и развития земной соседки.

Как в случае с предыдущей лунной станцией, китайская миссия предполагает размещение научных приборов как на спускаемом аппарате, так и на луноходе. Спускаемый аппарат Chang’e 4 оборудован тремя 5-метровыми антеннами, которые должны провести эксперимент по регистрации космических радиоволн сверхдлинного диапазона. Это исследование позволяет исследовать окололунное пространство, взаимодействие его с солнечным ветром, и взглянуть во Вселенную через «окно» электромагнитного спектра — его практически невозможно использовать для наблюдений с Земли из-за высоких техногенных шумов. Луна выступит в виде экрана и позволит китайским ученым оценить потенциал таких наблюдений. Похожий прибор летает на борту Queqiao, потом ученые смогут сравнить результаты, полученные с двух аппаратов.



На спускаемом аппарате Chang’e 4 проходит биологический эксперимент. Его участники будут первыми живыми организмами на Луне с 1972 года. В студенческом биосферном эксперименте начинающие ученые попытаются прорастить семена картофеля и арабидопсиса и вывести шелкопряда из яиц. Это будет первой попыткой наблюдения биологических процессов в условиях пониженной гравитации Луны. Биосферная камера оборудована источником света и системой фотосъемки.



Хотя китайская космонавтика развивается самостоятельно, ученые Поднебесной активно участвуют в международном сотрудничестве и охотно размещают иностранные приборы на своих аппаратах. Так, на Queqiao летает голландский спектрометр длинноволнового радиодиапазона. На Chang’e 4 установлен германский дозиметр космических частиц и нейтронов, который позволит изучать воздействие космической радиации на поверхность Луны и собирать данные, необходимые для проектирования длительных лунных пилотируемых экспедиций и баз. На пока еще безымянном луноходе — шведский датчик нейтральных атомов, который разработан в сотрудничестве с российским Институтом космических исследований РАН.

Для изучения самой Луны на борту лунохода установлен спектрометр ближнего инфракрасного диапазона, а также георадар — для зондирования радиоволнами недр на глубину до нескольких сот метров. Оба посадочных космических аппарата оснастят и фотокамерами, которые покажут нам «темную сторону Луны».

Посадка Chang’e 4 состоялась 3 января 2019 года, когда над кратером фон Кармана поднялось солнце.



Chandrayaan 2 (Индия)

Обе стороны Луны равномерно освещаются Солнцем, и какой-то постоянно темной стороны у спутника нет. Однако регионы «вечной тьмы» у нашей соседки имеются — это приполярные кратеры, куда никогда не заглядывает солнце. Согласно недавним исследованиям, в вечной тьме приполярных лунных кратеров может скрываться водяной лед. По данным нейтронных спектрометров спутников Lunar Prospector и LRO, концентрация водорода в лунном грунте растет к полюсам, поэтому даже на освещенных солнцем участках поверхности, или чуть в глубине, можно ожидать повышенное содержание летучих соединений, в том числе воды. В лунном приполярье также еще не высаживались ни автоматические, ни пилотируемые станции, поэтому индийский Chandrayaan 2 может претендовать на пальму первенства.

Индийская программа изучения Луны при помощи автоматических станций началась еще в 2009 году с запуском окололунного спутника Chandrayaan 1. Он успешно проработал меньше года, частично картографировал поверхность Луны, построил не полные, но подробные геологические карты, и с помощью прибора NASA Moon Mineralogy Mapper сумел подтвердить полярные залежи льда. Миссии Chandrayaan 2 предстоит проверить показания предшественника не только с орбиты, но и с поверхности.



Chandrayaan 2 состоит из трех космических аппаратов: орбитального зонда, спускаемого аппарата и небольшого лунохода. В отличие от китайцев, у индийской программы исследования Луны главенствующая роль отведена орбитальной станции, которая должна работать на круговой орбите высотой около 100 км, а спускаемый аппарат и небольшой луноход проработают всего один лунный день.

Орбитальный зонд Chandrayaan 2 сможет изучать Луну при помощи радара, «просвечивая» недра на глубину до нескольких десятков метров. Геологическое строение оценят инфракрасный и рентгеновский спектрометры. Интересные результаты можно ожидать от камеры высокого разрешения видимого диапазона: она должна увидеть как спускаемый аппарат Chandrayaan 2 после посадки, так и другие места посадок на Луну, в том числе пилотируемых посадок. Качество снимков должно быть сравнимо с кадрами спутника NASA LRO, который смог рассмотреть следы пребывания астронавтов программы Apollo.

Спускаемый аппарат Chandrayaan 2 имеет собственное название Vikram. В его задачу входит отработка технологии мягкой посадки на Луну, которая в истории индийской космонавтики будет производиться впервые. Набор приборов на Vikram относительно простой: сейсмометр, датчик температуры поверхности, датчики плазмы и электронов в лунной среде.



Главное исследование лунного грунта в программе Chandrayaan 2 должен сделать луноход. У него всего два прибора, зато они заимствуют технологию у более сложного и успешного марсохода Curiosity. Это лазерный дистанционный спектрометр, который позволяет обстреливать образцы лазером и по спектру испаряемой плазмы определять химический состав. Альфа-лучевой рентгеновский спектрометр также позволяет изучать химический состав, облучая грунт альфа-лучами от радиоактивного изотопа и регистрируя спектр ответного рентгеновского излучения.

Старт Chandrayaan 2 неоднократно откладывался, и может состояться в 2019 году.

Beresheet (Израиль)

К весне 2019 года планируется старт первой израильской автоматической межпланетной станции Beresheet попутной нагрузкой на ракете Falcon 9 с мыса Канаверал. У Израиля есть своя космическая программа, свои ракеты, запускаемые со своего космодрома, и космические аппараты, но в данном случае речь о негосударственном проекте.

Спускаемый аппарат на Луну в Израиле начали разрабатывать для участия в конкурсе Google Lunar XPrize. Согласно правилам конкурса, объявленным в 2007 году, $25 млн получит негосударственная команда, которая сможет создать автоматический аппарат, способный добраться до Луны, преодолеть по поверхности 500 метров и передать на Землю 500 мегабайт данных. В отличие от многих стран, где команды-участники формировались как частные компании, израильская SpaceIL создана как некоммерческая организация. Задача SpaceIL — способствовать развитию научного и технического образования в стране.

Конкурс Google Lunar XPrize не состоялся из-за выхода сроков проведения, но SpaceIL смогла привлечь необходимые на разработку и запуск $88 млн от частных спонсоров и меценатов.



Космический аппарат от SpaceIL — это малый спускаемый зонд классического вида: с ракетными двигателями и четырьмя опорами. Он должен выполнить условие конкурса на 500-метровое перемещение путем повторного включения ракетного двигателя и прыжка на полкилометра. При сравнении с научно-исследовательскими миссиями других стран в проекте SpaceIL мы не обнаружим чего-то действительно нового, а срок его активного существования — всего два земных дня. Однако никогда ранее негосударственные космические аппараты не добирались до Луны, и этот проект может стать первым.

Стоит также подчеркнуть, что летный образец космического аппарата создавался крупным государственным концерном Israel Aerospace Industries, и о «частном» характере аппарата можно говорить только с точки зрения привлеченного финансирование. Ранние же концепты SpaceIL сильно отличаются от готового образца.



Из научной полезной нагрузки на Beresheet установлен магнитометр, разработанный израильским институтом Вейцмана, и уголковые отражатели для лазерной локации Луны, предложенные NASA. Также предусмотрена видеокамера для наблюдения за посадкой и перемещением аппарата.

Старт Beresheet предполагается совместно с индонезийским телекоммуникационным спутником PSN 6 в феврале 2019 года или чуть позже. Посадка ожидается примерно через 3 месяца после старта в Море Ясности на видимой стороне Луны.

Подготовлено для научно-популярного портала «Чердак-Наука», публикуется с небольшими правками и дополнениями.

zelenyikot

Поддержать выход новых постов можно через сервис Patreon.
Другие способы оказать поддержку.

Чтобы не пропускать новые посты, подпишитесь на мои страницы в соцсетях:
в ЖЖ, Facebook, Вконтакте, Twitter.

https://zelenyikot.livejournal.com/138037.html

Проект

Прошедший год для Международного Экспериментального Термоядерного Реактора ИТЭР стал, для внешнего наблюдателя, наверное, одним из самых спокойных за все годы строительства (с 2009 года). Для меня же лично этот год был отмечен посещением площадки ИТЭР в сентябре 2018 года, поэтому этот ежегодный отчет будет разбавлен личными впечатлениями и фотографиями.

Три года назад у проекта официально сменился директор - им стал энергичный француз Бернар Биго. Осознавая сложное положение, в котором ИТЭР находился в момент начала его правления (нарастающее колоссальное отставание графика и перерасходы ставили вопрос о закрытии), Биго предпринял несколько важных управленческих решений, в том числе - создание “всеобъемлющего плана сооружения”. Как известно, графики такого масштаба точно соблюдаются только в момент создания/обновления, и за 2 прошедших года можно констатировать, что 100% следования даже новому графику нет. Однако, ситуация явно лучше, чем было в период 2009-2015 годов, и отставание на сегодня составляет 6-9 месяцев, тем более, что появляются варианты “уплотнения” планов сборки реактора. Величина в пределах года не слишком критична для такого проекта, вопрос в основном - что будет с динамикой отставания дальше?

К сожалению, мне кажется - отставание будет нарастать. Одна из остающихся проблем - недофинансирование американцами своей части программы. Хотя масштаб этого недофинансирования в 2018 году был снижен вдвое, оно все равно остается и означает срывы поставок критичных элементов оборудования, которое оплачивает США. Так, например, система водяного охлаждения вакуумной камеры и дивертора была в итоге передана на разработку и производство от США к Евросоюзу в попытке сэкономить деньги и время. Но, очевидно, сроки этой системы все равно сползут.

Ситуация с американским финансированием хорошо отражает общую проблему - в наднациональном проекте сталкиваются национальные амбиции, помноженные на амбиции конкретных людей, занятых в проекте из-за чего усложняется работа инженеров разработчиков (и так технически предельно сложная).

Закрывая этот “социальный” момент я хочу лишь отметить, что человечество, чем дальше, тем больше будет сталкиваться с масштабными международными проектами и учиться их воплощать. Таким образом и негативный опыт ИТЭР и решения, которые позволяют этот негатив преодолеть ценны сами по себе. Например, если человечество серьезно возьмется за “аварийное” снижение выбросов СО2 - ИТЭР со своим “социальным” опытом тут может принести больше пользы, чем с энергетическим.

Однако, вернемся к проекту. 2018 год, сам по себе, в целом прошел в поступательном движении - было создано много нового оборудования термоядерной установки, заработали важные стенды, получены важные научные результаты. В 2019 году ожидается отметка “70% выполненных работ по строительству зданий”. Давайте нырнем в детали.

Строительство и монтаж оборудования

• Основная новость 2018 года - строительство пускового минимума практически закончено. Если еще в прошлом году я писал о новых готовых зданиях, то в 2018 году их не было, только достройка. Впрочем, впереди еще полный цикл строительства аж 4 объектов - здания управления комплексом, здания с резисторами сброса магнитной энергии и двух комплексов аварийных дизель-генераторов.
  
  
  




• За 2018 год самое сложное сооружение - комплексное здание токамака подросло на десяток метров и практически достигло верха по бетонным конструкциям, над которыми, впрочем, еще предстоит возвести крышу из металлоконструкций. Формально, строителям остается примерно год, чтобы закончить бетон, возвести крышу, разобрать промежуточную стенку между зданием предварительной сборки и реакторной шахтой и, наконец, начать сборку реактора.
  
  
  Прогресс в сооружении главного здания 2018 года - между синей и красной линией. Осталось совсем чуть-чуть.
  
  
  Вид на бетонное опорное кольцо реактора в криостате в сентябре 2018, буквально через неделю после его завершения. Фотография совсем не передает ощущения масштаба, чуть лучше его можно понять из снятого мной коротенького видео
  




• Впрочем, еще до окончания сооружения, на нижних этажах этого здания была выполнена финишная отделка - этаж B2 уже готов к монтажу многочисленных трубопроводов, кабельных лотков, опор и оборудования.
  
  
  Нижний этаж B2 диагностического здания B74 готов под начало установки оборудования
  




• В 2018 году также продолжалось насыщения здания токамака не извлекаемыми элементами - в частности, на свои места встали 5 гигантских дренажных баков системы водяного охлаждения токамака и сверхпроводящий фидер (вакуумированная труба с электрическими и гидравлическими коммуникациями) полоидального магнита №4.
  
  
  




• В здании предварительной сборки продолжается монтаж стендов сборки секторов реактора - дело это идет сильно медленнее, чем изначально планировалось. Эти стенды, действительно, не простые устройства - из задача состоит в стыковки трех 300+ тонных элементов сегмента реактора в единое целое, для чего они имеют массу мощных приводов, в т.ч. платформы с 6-осевым позиционированием тороидальных магнитов. Однако долгая возня навевает грустные мысли, что все не так хорошо, как задумано, с проектированием сборки ИТЭР.
  
  
  Работа над первым стендом сборки идет уже больше года.
  




• Криокомбинат ИТЭР в 2018 году прошел через грандиозную установку всего крупногабаритного оборудования - абсорционного генератора азота, газгольдеров, криогенных баков, криоректификационных колонн, как и менее заметного, но не менее серьезного оборудования внутри здания: компрессоров, турбодетандеров, теплообменников, систем очистки азота и гелия. Однако к осени активность в здании сильно упала. Проблема связана с тем, что подсистема вентиляции-кондиционирования здания сейчас в перепроектировании, а значит вести многие работы нельзя.
  
  




• Небольшой, но интересный момент - начата установка дверей биозащиты - огромных стотонных конструкций, которые будут закрывать ячейки доступа к реактору и гасить остатки нейтронного и гамма-излучения.
  
  




• Зато неплохо в 2018 году продвинулась электрика. Запущено здание распределительной подстанции постоянных нагрузок, через которое будут обеспечены ~110 мегаватт постоянно работающих устройств - насосов, вентиляторов, секций низкого напряжения и т.п.
  
  Угол здания подстанции постоянных нагрузок. Схема предусматривает подключение через 4 трансформатора и распределение энергии на напряжении 22 киловольта. Внутри унылые ряды шкафов и, удивительно удачно - пусконаладка системы управления
  
  




• На площадке продолжается сооружение дополнительной системы подземных галерей - плод очередной переработки проектов сетей электроснабжения и охлаждения оборудования. В 2019 году эта активность должна закончится, и площадка постепенно будет становится все красивее (впрочем, на мой взгляд, архитектура зданий и так уже отпадная).




• Системы сброса тепла (мощностью в 1150 гигаватт) медленно прогрессирует - и хотя есть отставание от графика минимум на полгода, в 2020 году она, видимо, будет запущена.
  
  Панорама строительства системы сброса тепла на весну и моделька того, что тут будет установлено. В целом систем состоит из 20 вентиляторных градирен, двух заглубленных буферных бассейнов для холодной и горячей воды и 30 мощных насосов и теплообменников.
  
  Панорама на конец года. Градирни уже собираются, но вот переплетение труб и оборудования еще собирать не начали.
  

Производство оборудования

• Первым элементом, с которого начнется в 2020 году сборка токамака должно быть основание криостата, уложенное на опорное кольцо на дне шахты реактора. Постояв на этом кольце, могу отметить, что 30-метровый диаметр детали полностью стирает ощущение, что это машиностроительная конструкция. В 2019 году основание криостата должно быть закончено в основном геометрии, однако, как мне кажется, наварка мелких элементов - креплений датчиков, тепловых экранов, кабелей и т.п. не позволит в 1 квартале 2020 года начать сборку реактора. Впрочем за сдвиг этой даты конкурирует много других проблем.
  
  На данный момент днище основания и опорное кольцо готовы и идет выставка промежуточной обечайки.
  
  Мой кадр места сварки двух сегментов кольца. Здесь толщина достигает 200 мм, т.к. на этом кольце будут стоять опоры вакуумной камеры и тороидальных колец (по сути - весь реактор весом около 15000 тонн). В этом кольце еще предстоит насверлить множество немаленьких отверстий под крепежные болты - это можно будет делать после сварки всего основания и выверки геометрии.
  




• На соседнем стапеле с основанием в 2018 была собрана вторая снизу “деталь” криостата - нижний цилиндр. В целом этот момент радует, сварка заняла примерно 1,5 года, и уложилась в срок.
  
  
  Опять же, повторюсь, фотографии не способны передать масштаба этих деталей. Даже живьем и предварительным знанием размеров это не кажется машиностроительными изделиями.
  




• Продолжается впечатляющий прогресс производства сверхпроводящих магнитов ИТЭР, не устаю повторять - самых грандиозных магнитов в истории человечества. Если 2017 год закончился готовностью первого намоточного пакета (т.е. сверхпроводящей части) и первого силового корпуса магнита тороидального поля, то к концу этого года был проведен криотест пакета и сборка в корпус катушки тороидального поля.
  
  




• В 2019 году на этом объединенном корпусе предстоит заварить все смыкания, заполнить пространство между пакетом и корпусом эпоксидной смолой, выполнить мехобработку корпуса в финальный размер и провести окончательные испытания - в конце 2019 года первая (из 18) катушка TF отправится на площадку для монтажа, что будет грандиозной победой.
  
  




• В тоже время продолжается производство чуть более слабых и простых (но не менее грандиозных по размерам) катушек полоидального поля - PF6 в Китае (готовы все галеты, т.е. модули из которых она собирается, идет сборка всей конструкции), PF5 на площадке ИТЭР (намотаны уже 6 галет из 8)
  
  Макет в 1/8 будущей сверхпроводящей катушки PF5 сделанный из распиленной на части первой опытной галеты на фоне вакуумно-нагнетательной камеры для окончательной изоляции всей сборки. Справа виднеется криостенд для испытаний будущей катушки, которые пройдут чуть больше, чем через год.
  




• В США продолжается создание самого большого магнита в мире - 1000 тонного центрального соленоида ИТЭР, который будет состоять из 6 модулей. В 2018 году было закончено создание и настройка последнего технологического поста производства (криостенда, где модули будут испытываться на герметичность и способность выдерживать рабочий ток), на нем был испытан медный макет, после чего его распилили и убедились, что все производство было выполнено правильно. Уже в 2019 году всю цепочку пройдет первый модуль, а всего в производстве находятся уже 5 из 6.
  
  Распиленный макет модуля центрального соленоида. Более 400 витков сверхпроводящего кабеля с максимальным током в 55 килоампер в очень жесткой стальной рубашке разделены стекловолоконной электрической изоляцией, которая должна выдерживать до 15 киловольт без пробоя.
  




• Магнитная система ИТЭР будет иметь сверхмощный силовой элемент из шести стеклопластиковых колец диаметром более 5 метров и сечением 350х350 мм, которые обеспечат необходимую жесткость магнитной системы против расталкивающих пондемоторных сил. Для тестирования колец в 2018 году был построен стенд, который может создать распирающее усилие в 36000 тонн.
  
  




• Европа в 2018 году завершила создание прототипа крупнейшей криосорбционной помпы в мире - вакуумного насоса, который будет обеспечивать поддержание рабочего вакуума в тороидальной камере. Подписан договор на поставку этого одного из ключевых элементов токамака.




• Так же Европа (отвечающая за создание почти половины оборудования ИТЭР) изготовила в 2018 году прототип кассеты дивертора и один из приемников плазмы. Напомню, что дивертор отвечает за откачку плазмы для постоянной чистки от “термоядерного пепла” - лишнего гелия и загрязнений, которые хватает плазма со стенок.
  
  Корпус кассеты дивертора. Внутри эта штука будет охлаждаться водой (она пустотелая), а сверху на нее будут крепится три мишени для прилетающей плазмы, набранные из блочков вольфрама, внутри которых проложены трубки охлаждения. Всего дивертор будет состоять из 54 таких кассет.
  
  Одна из трех вольфрамовых мишений для плазмы, изготовленная в Европе во время тепловых испытаний в питерском НИИЭФА на стенде Цефей.
  
  Вольфрамовые блочки диверторных поверхностей
  




• Важным, как мне кажется, трендом 2018 года стало разворачивание производства множества мелких элементов ИТЭР - прежде всего измерительных датчиков: магнитного поля, токов, температур, потоков жидкого гелия.
  
  На данном фото - датчик магнитного поля, предназначенный для установки в жестких условиях внутри вакуумной камеры (радиация, температура до 200 С, вакуум).
  




• Китай в 2018 году изготовил первые опоры магнитов - наряду с тем, что это просто большие сложные изделия из нержавеющей стали, они еще и активно охлаждаемые и в целом требуют наличия довольно нетривиальной металлообработки. Кроме того в Китае заканчивается создание первого корректирующего сверхпроводящего магнита, одного из 18, необходимого для улучшения равномерности магнитного поля и уменьшения потерь тепла плазмой.
  
  




• Металлообработкой занимается и Южная Корея в проекте, не сумевшая согласно планам в 2018 году завершить первый сектор вакуумной камеры, запредельно сложное изделие весом 300+ тонн, представляющее собой двухстеночный сосуд двойной кривизны со стенками в 20-60 мм. В настоящий момент изготовление вакуумной камеры явно лежит на “критическом пути”, т.е. определяет сроки выполнения проекта.
  
  Активно охлаждаемые тепловые экраны будут разделять горячую вакуумную камеру и холодные сверхпроводящие магниты. Благодаря вакууму и активному охлаждению гелием до ~90 К они снизят тепловую нагрузку на магниты в ~100 раз. На фото - первый собранные в Южной Корее сектор экранов.
  
  
  А вот европейская небольшая часть будущей вакуумной камеры (это часть стенки, образующей внутренний циллиндр вокруг центральной дырки тора - один из 9 подобных сегментов)
  




• В России, тем временем, в 2018 году успешно прошли испытания крутейших быстродействующих коммутаторов тока на 45 килоампер и 8 киловольт - они необходимы для создания скачков магнитного поля, нужных для запуска токамака. В ближайшие годы необходимо поставить на площадку несколько десятков таких блоков для монтажа на площадке ИТЭР.
  




• Кроме того, продолжают производится и испытываться гиротроны - мегаваттные радиолампы, 8 штук которых должна поставить Россиия, и которые будут обеспечивать пробой и нагрев плазмы в токамаке. Интересно, что для обоих систем радиочастотного нагрева требуются высоковольтные мощные источники постоянного тока, и по ним в 2018 году тоже были успехи, например в Европе был успешно испытан набор источников для пары гиротронов.
  




• Наконец, новость про лабораторию тестирования нейтральных пучков (NBTF) в Black… эээ, в итальянском городе Падуя. Нейтральные пучки дейтронов мощностью 30+ мегаватт - важнейшая подсистема нагрева плазмы и один из самых наукоемких узлов. В этом году в строй в лаборатории NBTF был введен стенд SPIDER, на котором должна пройти отработка создания долговременных пучков отрицательных ионов током до 40 ампер (это в ~4 раза превосходит текущий рекорд) необходимой геометрии.
  
  Стенд SPIDER - вакуумная бочка в ближайшем конце которой установлен источник отрицательных ионов. С этой стороны видны в основном всякие электрические и гидравлические коммуникации.
  
  
  С обратной стороны видны небольшие отверстия через которые будут электрически вытягиваться лучи отрицательных ионов.
  
  В этом же здании сооружается следующий, еще больший стенд MITICA, где пучки будут не только создаваться, но и электростатически ускорятся до 1 МэВ, нейтрализоваться и очищаться от остаточных ионов - в общем все то, что требуется от инжектора нейтрального пучка ИТЭР, только без самого ИТЭР. В частности в 2018 году здесь сильно продвинулись в сооружении мегавольтного источника питания ускорительной системы и сделали заказ промышленности на внутренние кишочки MITICA.
  
  
  Элементы ускорительной системы MITICA - справа сложный радиочастотный источник отрицательных ионов, а слева концептуально простые, но адские сложные в изготовлении ускоряющие сетки, каждая из которых отделена 200 киловольтным потенциалом от предыдущей.
  
  
  Высоковольтная платформа источника отрицательных ионов MITICA, которая в работе будет находится на потенциале -1 мегавольт.

Заключение

Постоянно появляющиеся проблемы, скольжение сроков рамках ИТЭР, конечно, вызывают и легкое разочарование, и сомнения, однако, как мне кажется, это карма любого большого проекта, тем более настолько рекордного сразу во множестве областей. Главное же, что проект движется вперед, и движется неплохо, по большинству позиций оборудования выполняя его в срок и с нужными параметрами. Будем надеятся, что наметившиеся сложности с планированием работ и монтажом оборудования на площадке ИТЭР уйдут и дата первой плазмы в декабре 2025 будет не слишком сорвана. Ну а я продолжу рассказывать о проекте и в частности в скором времени напишу подробный отчет о своей поездке на площадку.

https://tnenergy.livejournal.com/143173.html

Справедливости ради сразу скажу, что не все авторы этой статьи из Северной Европы (эстонцы, шведы, датчанин, финн) - есть еще канадец и англичанин. Но первый и последний авторы из Эстонии – это важно отметить, так как именно здесь еще в СССР сформировалась мощная школа микологов, во многом благодаря академику Эрасту Пармасто. Статья «High-level classification of the Fungi and a tool for evolutionary ecological analyses» вышла в Fungal Diversity в прошлом году и осталась практически незаметной для широкого круга биологов. Между тем, в ней предложена новая система грибов, в которой очень последовательно применен ранговый подход, я бы сказал – чересчур последовательно. Например, в подцарстве Aphelidiomyceta с единственным семейством Aphelidiaceae установлен один тип, подтип, класс и отряд. Зачем установлен подтип – непонятно, но вот так. Сама система беспрецедентна по числу подцарств (9), типов (20) и классов (более 85) грибов. Фактически, этим таксономическим актом авторы делают число классов и типов грибов более сопоставимым с их числом у сестринской группы - Holozoa (куда входят животные). Википедия пока никак не отреагировало на эту инновацию, продолжая отражать взгляды С.А. Карпова с соавторам, которые эстонцы и Ко активно критикуют (еще бы!). Я же, приводя ниже эту новую систему, хочу обратить внимание вот на какой феномен: в последние 20 лет, пока Кавалье-Смит был мегасистематиком № 1, никто особо не лез в эту вотчину – точнее, очень немногие решались на это. У меня есть смутное предчувствие, что с уходом этой знаковой фигуры со сцены мегасистематики, появится, как говорил классик, много «и разных прочих шведов», которые начнут перекраивать системы всего, что можно по более строгим ранговым лекалам. Почему я так думаю? Откройте Википедию: большинство надтиповых названий эукариот установлено Кавалье-Смитом, равно как и уйма типов-классов протист. Это какая-никакая, но слава. Кавалье-Смит, понятное дело, британец, у него и так есть свой Kingdom. Мы, русские, наигрались в царства в 80-90-х, когда у нас был бум на мегасистематику. А установить новое царство для эстонцев (и они это делают в данной статье) и «прочих шведов» – это почти что нереализованная имперская мечта.

СУПЕРЦАРСТВО HOLOMYCOTA
ЦАРСТВО FUNGI – ГРИБЫ
Подцарство Rozellomyceta nov
Тип Rozellomycota
(класс Microsporidea – другие классы не устанавливаются)
Подцарство Aphelidiomyceta nov
Тип Aphelidiomycota nov
Подцарство Blastocladiomyceta nov
Тип Blastocladiomycota
Подцарство Chytridiomyceta nov
Тип Chytridiomycota
Тип Monoblepharomycota
Тип Neocallimastigomycota
Подцарство Olpidiomyceta nov
Тип Olpidiomycota
Подцарство Basidiobolomyceta nov
Тип Basidiobolomycota
Подцарство Zoopagomyceta nov
Тип Entomophthoromycota
Тип Kickxellomycota nov
Тип Zoopagomycota
Подцарство Mucoromyceta
Тип Mucoromycota
Тип Mortierellomycota nov
Тип Calcarisporiellomycota nov
Тип Glomeromycota
Подцарство Dikarya
Тип Entorrhizomycota
Тип Basidiomycota
Тип Ascomycota
ЦАРСТВО NUCLEARIAE NOV
Тип Nuclearida nov
Тип Fonticulida nov

https://olnud.livejournal.com/348532.html

http://feedproxy.google.com/~r/nebulacast/~3/2dBnVBwGQ5s/2014-ultima-thule.html