• Duración:
    6 semanas
  • Dedicación:
    2–3 horas por semana
  • Precio:

    GRATIS
    Agregar un Certificado Verificado por $49 USD

  • Institución
  • Tema:
  • Nivel:
    Introductory
  • Idioma:
    Русский
  • Transcripción de video:
    Русский
  • Tipo de curso:
    A tu ritmo

Sobre este curso

Omitir Sobre este curso

На протяжении всего развития цивилизации перед человечеством регулярно возникали энергетические проблемы, обусловленные ростом удельного энергопотребления. Качественно новый этап в развитии энергетики в XXI веке определяется наступающим истощением традиционных ископаемых топливных ресурсов. Проблемы энергообеспечения уже в среднесрочной перспективе будут приобретать все большую значимость не только в связи с ограничением топливных ресурсов, но и в силу меняющихся представлений о качестве жизни.

Для устойчивого развития общества в перспективе необходимо развивать энергетику, использующую практически неограниченный ресурс, безопасную в эксплуатации и чистую в экологическом плане. Из рассматриваемых возможностей этим требованиям в значительной степени отвечает термоядерная энергетика. Аргументы в пользу управляемого термоядерного синтеза (УТС) хорошо известны: от наивысшей, среди известных человечеству, калорийности и практически неисчерпаемых запасов дейтерия в природе, до значительно меньших (более чем в 100 раз) уровней радиоактивных отходов по сравнению с энергетическими циклами на основе реакций деления актиноидов. На возможность использования реакций синтеза легких ядер для целей экологически чистой, безопасной и экономически выгодной энергетики было обращено внимание более 50 лет назад. Все изобретенные за это время устройства можно разделить на два класса: 1) системы, основанные на магнитном удержании горячей плазмы (токамаки, стеллараторы); 2) импульсные системы (системы инерциального термоядерного синтеза (ИТС)).

Оба типа систем, уже, вплотную подошли к созданию экспериментальных машин с положительным выходом энергии, в которых будут проверены основные элементы будущих термоядерных реакторов. В настоящее время в инерционном термоядерном синтезе разрабатываются несколько типов драйверов: лазеры, пучки тяжелых ионов, быстрые Z-пинчи. Преимущество лазерного излучения заключается в относительной легкости его транспортировки к мишени и его фокусировки, возможности получать огромные плотности мощности, требуемые для эффективного сжатия и разогрева мишени. Основные технологические трудности создания импульсных реакторов лежат в области лазерной техники.

В настоящее время, в мире постоянно расширяется фронт работ по созданию импульсных лазерных установок, при фокусировке излучения которых реализуются термодинамические состояния доступные в природе только в центрах массивных звезд. Это связано с бурным ростом технологий, обеспечивающих возможность достижения все более высоких энергетических характеристик лазерных систем.

В лазерном термоядерном синтезе (ЛТС) соединились два наиболее замечательных открытия столетия - термоядерные реакции и квантовая генерация света, для того чтобы подарить человечеству практически неисчерпаемый источник энергии. Проблема управляемого термоядерного синтеза еще далека от своего решения, но во всем мире ведутся интенсивные работы и с каждым годом расстояние до цели сокращается.

Lo que aprenderás

Omitir Lo que aprenderás
  • Основы термоядерной энергетики

Plan de estudios

Omitir Plan de estudios

Модуль 1. Термоядерная проблема
1.1. Энергетические ресурсы человечества: состояние и перспективы
1.2. Солнце-термоядерный реактор
1.3. Основы физики ядерных реакций
1.4. Ядерная энергетика. Концепция термоядерной электростанции
1.5. Термоядерная проблема

Модель 2. Основы физики плазмы
2.1. Борьба с кулоновским отталкиванием
2.2. Элементарные процессы в плазме. Равновесие
2.3. Процессы переноса в плазме
2.4. Излучение плазмы
2.5. Распространение электромагнитного излучения в плазме

Модуль 3. На пути к управляемому термоядерному синтезу
3.1. Условия реализации термоядерного реактора. Критерий Лоусона
3.2. Принципы удержания плазмы
3.3. Поиск путей реализации управляемого термоядерного синтеза
3.4. Магнитное удержание плазмы
3.5. Инерционное удержание плазмы

Модуль 4. Физические основы генерации и усиления лазерного излучения
4.1. Взаимодействие излучения с веществом. Тепловое излучение
4.2. Взаимодействие излучения с инверсной средой. Оптические квантовые усилители
4.3. Оптические резонаторы. Свойства лазерных пучков
4.4. Режимы работы лазеров. Генерация гармоник. Генерация ультракоротких импульсов
4.5. Типы лазеров

Модуль 5. Лазеры для инерциального термоядерного синтеза
5.1. Критерии выбора параметров лазера для ЛТС
5.2. Лазеры для экспериментов по термоядерному синтезу. История длинной в 50 лет
5.3. Лазеры на неодимовом стекле
5.4. Лазерные усилители на неодимовом стекле
5.5. Принципы построения оптической схемы лазерной системы для ЛТС
5.6. Обзор крупнейших мировых лазерных установок для ЛТС

Модуль 6. Физические процессы в веществе при ЛТС*
6.1. Основы физики лазерной плазмы
6.2. Схема прямого облучения
6.3. Схема с боксом-конвертером
6.4. Схема быстрого поджига
6.5. Результаты экспериментов на крупнейших мировых лазерных установках для ЛТС
6.6. Что дальше? Перспективы развития лазеров для ЛТС *

Conoce a tus instructores

Андрей Кузнецов
Доктор физико-математических наук
National Research Nuclear University MEPhI

Obtén un Certificado Verificado para destacar los conocimientos y las habilidades que adquieras
$49 USD

Ver un modelo de certificado de edX en PDF
  • Oficial y verificado

    Obtén un certificado con la firma del instructor y el logotipo de la institución para demostrar tus logros y aumentar las posibilidades de conseguir trabajo

  • Fácil de compartir

    Agrega el certificado a tu currículum o publícalo directamente en LinkedIn

  • Incentivo comprobado

    El certificado te da un motivo más para completar el curso

  • Apoya nuestra labor

    edX, una organización sin fines de lucro, se sustenta con los certificados verificados para financiar la educación gratuita para todo el mundo

¿Quién puede hacer este curso?

Lamentablemente, las personas de uno o más de los siguientes países o regiones no podrán registrarse para este curso: Irán, Cuba y la región de Crimea en Ucrania. Si bien edX consiguió licencias de la Oficina de Control de Activos Extranjeros de los EE. UU. (U.S. Office of Foreign Assets Control, OFAC) para ofrecer nuestros cursos a personas en estos países y regiones, las licencias que hemos recibido no son lo suficientemente amplias como para permitirnos dictar este curso en todas las ubicaciones. edX lamenta profundamente que las sanciones estadounidenses impidan que ofrezcamos todos nuestros cursos a cualquier persona, sin importar dónde viva.