В Иркутском политехе состоялась научно-практическая конференция «Прикладные исследования в области физики». Студенты и школьники Приангарья представили достижения в области изучения термоядерного синтеза, создания экологичных электрогенераторов, использования новых материалов в ювелирной промышленности.
Организатором мероприятия выступило научное общество «Карбон», основанное профессором кафедры физики ИРНИТУ Николаем Коноваловым.
По информации активиста «Карбона» Данила Волыгина, форум заинтересовал свыше 30 студентов и школьников из Иркутска и Усолья-Сибирского. Участники представили доклады в шести секциях, связанных с изучением цифрового моделирования, электромагнитного излучения, использования новых материалов, взаимосвязи физики и энергетики.
В номинации «Физика энергетики» первое место присудили студентам БИ БРИКС Данилу Волыгину и Роману Масленникову, а также аспиранту Александру Суханову. Курирует авторов – руководитель научно-исследовательской лаборатории рентгеноструктурного анализа Николай Иванов. Политеховцы представили концепцию создания электрохимического генератора, способного вырабатывать электроэнергию из водорода. Преимуществами разработки являются доступность, экологичность, быстрое время заправки устройства, его высокая эффективность при температурах от -40 ° до 80 ° С, а также неограниченная эксплуатация при своевременной замене расходников. Потенциальными заказчиками продукции могут стать производители водных транспортных средств, например, катамаранов.
Отметим, что главные элементы генератора – это протонпроводящие мембраны, которые студенты намерены синтезировать совместно с коллегами-химиками из ИРНИТУ. Для изготовления опытного образца генератора требуется финансирование в размере 500 тыс. рублей. Эту сумму политеховцы надеются получить благодаря грантовой программе УМНИК. Итоги конкурса объявят в декабре. Как только появится образец устройства, его планируют испытать на одном из действующих катамаранов на Байкале.
По словам Романа Масленникова, победа на конференции вдохновляет его на развитие и продвижение проекта. В ближайшее время он намерен написать научную статью вместе с соавторами. В материале политеховцы уделят особое внимание протонпроводящим мембранам и способам продления их эффективности.
В номинации «Взаимодействие с веществом электромагнитного излучения» лучшим оказался второкурсник кафедры металлургии цветных металлов Михаил Васильев. Он представил результаты исследований, посвященных термоядерному синтезу. Цель Михаила – изучить существующие модели термоядерных реакторов (ТЯР) и подготовить усовершенствованный проект устройства, которое могло бы работать на экологичном топливе и применяться на электростанциях нового типа. Разработка должна стать более выгодной альтернативой ядерным реакторам (ЯР).
Отметим, что в ЯР используется процесс расщепления атомов. Для термоядерного синтеза характерно не разделение, а объединение атомов.
По словам Михаила Васильева, в современном мире ТЯР существуют лишь в виде исследовательских установок. Они различаются между собой способом удержания плазмы (термоядерного газа). Например, в квазистационарном реакторе это происходит за счет магнитного поля. В инерционном реакторе плазму удерживают лазерные лучи. Проблемой устройств является недостижимость критерия Лоусона, т.е. невозможность оценить баланс тепла в плазме во время реакции.
«В квазистационарных ТЯР наблюдается крайне низкая плотность плазмы, из-за чего энергии выделяется мало, а эффективность работы устройства снижается. Инерционный реактор отличает короткое время удержания газа. По этой причине ресурс установки быстро исчерпывается. Улучшенной версией ТЯР и заменой ядерному реактору может стать модель, работающая на водороде и дейтерии. Преимущества таких видов топлива заключается в том, что при термоядерной реакции высвободится больше энергии, чем при распаде урана.
Темой термоядерного синтеза я заинтересовался, будучи школьником. Поступив в политех, нашел поддержку у профессора Николая Петровича Коновалова. Я осознаю, что разработки в области термоядерной энергетики - это сложный и очень дорогостоящий процесс. Поэтому в студенчестве я планирую сделать лишь 3D-модель реактора. В перспективе появление такого ТЯР поможет совершить революцию в энергетике. Так мы заменим исчерпаемые и токсичные уголь, нефть и газ на почти бесконечные и полностью экологичные ресурсы - водород и дейтерий», - размышляет автор доклада.
В секции «Компьютерное моделирование наноматериалов и технологических процессов» лучшими признаны Есения Иткулова и Павел Тебякин из усольского кванториума «Сибирь». Они представили проект автономного устройства для контроля температуры и влажности. Прибор подсоединен к платформе Arduino и мессенджеру Telegram.
Будущие ювелиры Александра Колпащикова и Мария Литвинова лидировали среди докладчиков, рассказывавших о современных материалах и технических решениях. Студентки поделились особенностями изготовления украшений при помощи восковых моделей.
В направлении «Физика твердого тела» победила первокурсница ИРНИТУ Анна Носкова. Доклад автора посвящен теме использования экологически чистых и безопасных стройматериалов.
