Сверхпроводимость, графен и гибридный реактор: в Ростове прошёл игровой день
В ролевые, настольные и интеллектуальные игры сыграли посетители еженедельного проекта «ИЦАЭ OPEN» 14 июля в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону.
Сначала центр превратился в настоящий планетарий – посетители посмотрели научно-популярный фильм «Солнце и жизнь Земли» от НКО «Ассоциация планетариев НовосибирскРоссии», который был создан при поддержке Фонда президентских грантов. Зрители познакомились с основными характеристиками Солнца, его строением, химическим составом и реакциями ядерного синтеза. Кстати, на Солнце происходит слияние ядер водорода, например дейтерия с тритием, внутри возникает огромное давление, и температура достигает 15 млн градусов Цельсия. Осуществить такую высокотемпературную реакцию синтеза на Земле, где такое давление недостижимо и поэтому реакция синтеза требует намного большей температуры, представляется очень перспективным направлением для развития энергетики. На сегодняшний день в токамаках удалось разогреть плазму до 100 млн градусов и удержать её достаточно продолжительное время.
Также юные астрономы увидели реальные изображения солнечных пятен, факелов, протуберанцев и вспышек и изучили процессы воздействия солнечных выбросов корональной массы на магнитосферу, биосферу и техносферу Земли.
А в завершение просмотра все желающие проверили свои знания в астрономическом квизе, из которого узнали, что в атмосфере Нептуна, состоящей в основном из водорода и гелия, бушуют самые сильные ветры среди планет Солнечной системы, а планета HD 189733 A b в созвездии Лисичка чуть больше Юпитера, но зато в 30 раз ближе к своей звезде, чем Земля, поэтому там очень жарко – средняя температура выше 700 °С, а скорость ветра в атмосфере порой превышает 8700 км/час.
В продолжение вечера посетители центра сразились в фирменную игру от сети ИЦАЭ «ARCTIC NOSTRA». За игровым столом встретились двадцать восемь игроков, которым предстояло выступить в роли капитанов атомных ледоколов или медведей-оборотней. По легенде, лето в тот год выдалось непривычно тёплым, и вдоль северного побережья образовалась широкая полоса чистой воды, куда устремились шесть караванов судов с продовольствием и топливом для арктических посёлков. Но вдруг подули северные ветры и началось движение льдов. 57 судов оказались в ледовом плену. Чтобы не допустить беды, на спасение терпящим бедствие отправились ледоколы.
Для победы капитанам ледоколов нужно было вычислить всех медведей-оборотней, которые каждую ночь пытались разграбить одно из судов. На этот раз капитанам удалось раскрыть замыслы воришек-медведей и спасти запасы провизии.
А в завершение вечера состоялась битва команд в интеллектуальной азартной игре «Адреналин».
Отвечая на вопрос про сверхпроводимость, игроки узнали, что учёным удалось создать сверхпроводник, который позволяет току течь только в одном направлении. Они придумали использовать «квантовые джозефсоновские переходы», то есть сборки двух сверхпроводников, разделённых непроводящим изолирующим или металлическим материалом. Двумерный квантовый материал (такой, как графен) с формулой Nb3Br8 создал переход, который был сверхпроводящим при положительном токе и резистивным при отрицательном.
Таким образом, технология, которая ранее была возможна только с полупроводниками, теперь может быть достигнута с помощью сверхпроводников. Однако до начала коммерческого применения ещё далеко. Необходимо добиться повышения рабочей температуры хотя бы до -196 °C.
Мало кто справился с вопросом про графен, который в Университете Райса (Хьюстон, США) научились создавать при помощи технологии, превращающей банановую кожуру, кофейную гущу, одноразовые пластиковые контейнеры и многое другое в один из самых ценных материалов. Использование его в качестве компонента бетона позволяет получать более прочные и лёгкие конструкции. Новый метод, названный мгновенным тепловым нагревом, намного проще, дешевле и не требует использования опасных растворителей и химических добавок. Материал на основе углерода подвергается воздействию тепла в 2760°C всего на 10 миллисекунд. Это разрушает химические связи в исходном материале. Все атомы, кроме углерода, превращаются в газ, а оставшийся углерод «собирается» в виде чешуек графена.
Открытием для команд стало и то, что в прошлом году в Курчатовском институте состоялся успешный физический пуск токамака Т-15МД – первой за 20 лет новой термоядерной установки в России. На ней планируются эксперименты по отработке технологии получения нового ядерного топлива для ядерных реакторов. Уран или торий в ней облучают высокоэнергетичными нейтронами от термоядерного источника. Нарабатывая новое топливо из урана-238, токамак сможет обеспечить атомную энергетику топливом на многие тысячелетия
В напряжённой борьбе победу одержала команда «ЛиЛ 2.0», участники которой часто выигрывали онлайн-турниры по интеллектуальным играм от сети ИЦАЭ.
«Наша первая игра вне онлайн-режима оставила только положительные эмоции! Благодаря чистому азарту мы смогли пролететь с шестого места в победители за три вопроса! Мы потом всю ночь, не веря в произошедшее, говорили об этом. Большое спасибо ИЦАЭ за этот прекрасный вечер!» — поделился впечатлениями Левон Антонян, студент МГТУ им. Н.Э.Баумана, участник команды-победителя.
Каждый четверг ИЦАЭ Ростова-на-Дону работает в формате открытой площадки для любителей науки всех возрастов. В этот день гостей центра ждут познавательные мастер-классы, интеллектуальные и подвижные игры, встречи с научными экспертами и научно-популярные ток-шоу.