Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)

Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)

У доповіді висвітлено результати фундаментальних досліджень, проведених ученими НАН України в галузі проблем теорії плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмової електроніки в рамках виконання цільової програми наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керо...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автор: Загородній, А.Г.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2020
Назва видання:Вісник НАН України
Теми:
З кафедри Президії НАН України
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/169892
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.) / А.Г. Загородній // Вісник Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 40-44. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-169892
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1698922025-02-23T19:57:29Z Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.) On the execution of the target program of scientific research of the NAS of Ukraine “Prospective Research on Plasma Physics, Controlled Thermonuclear Fusion and Plasma Technologies” for 2017-2019 (Transcript of report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, December 18, 2019) Загородній, А.Г. З кафедри Президії НАН України У доповіді висвітлено результати фундаментальних досліджень, проведених ученими НАН України в галузі проблем теорії плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмової електроніки в рамках виконання цільової програми наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій» на 2017–2019 рр. Запропоновано започаткувати нову цільову програму наукових досліджень НАН України «Фізика плазми і плазмова електроніка: фундаментальні дослідження та застосування» на 2020–2022 рр. 2020 Article Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.) / А.Г. Загородній // Вісник Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 40-44. — укр. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/169892 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic З кафедри Президії НАН України
З кафедри Президії НАН України
spellingShingle З кафедри Президії НАН України
З кафедри Президії НАН України
Загородній, А.Г.
Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
Вісник НАН України
description У доповіді висвітлено результати фундаментальних досліджень, проведених ученими НАН України в галузі проблем теорії плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмової електроніки в рамках виконання цільової програми наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій» на 2017–2019 рр. Запропоновано започаткувати нову цільову програму наукових досліджень НАН України «Фізика плазми і плазмова електроніка: фундаментальні дослідження та застосування» на 2020–2022 рр.
format Article
author Загородній, А.Г.
author_facet Загородній, А.Г.
author_sort Загородній, А.Г.
title Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
title_short Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
title_full Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
title_fullStr Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
title_full_unstemmed Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.)
title_sort про виконання цільової програми наукових досліджень нан україни "перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 18 грудня 2019 р.)
publisher Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate 2020
topic_facet З кафедри Президії НАН України
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/169892
citation_txt Про виконання цільової програми наукових досліджень НАН України "Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій" на 2017–2019 рр. (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 р.) / А.Г. Загородній // Вісник Національної академії наук України. — 2020. — № 2. — С. 40-44. — укр.
series Вісник НАН України
work_keys_str_mv AT zagorodníjag provikonannâcílʹovoíprograminaukovihdoslídženʹnanukraíniperspektivnídoslídžennâzfízikiplazmikerovanogotermoâdernogosintezutaplazmovihtehnologíjna20172019rrstenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni18grudnâ2019r
AT zagorodníjag ontheexecutionofthetargetprogramofscientificresearchofthenasofukraineprospectiveresearchonplasmaphysicscontrolledthermonuclearfusionandplasmatechnologiesfor20172019transcriptofreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainedecember182019
first_indexed 2025-11-24T20:51:44Z
last_indexed 2025-11-24T20:51:44Z
_version_ 1849706418447319040
fulltext 40 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2020. (2) ПРО ВИКОНАННЯ ЦІЛЬОВОЇ ПРОГРАМИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ НАН УКРАЇНИ «ПЕРСПЕКТИВНІ ДОСЛІДЖЕННЯ З ФІЗИКИ ПЛАЗМИ, КЕРОВАНОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗУ ТА ПЛАЗМОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ» НА 2017–2019 рр. Стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 18 грудня 2019 року У доповіді висвітлено результати фундаментальних досліджень, проведе- них ученими НАН України в галузі проблем теорії плазми, керованого тер- моядерного синтезу та плазмової електроніки в рамках виконання цільової програми наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових техноло- гій» на 2017–2019 рр. Запропоновано започаткувати нову цільову програ- му наукових досліджень НАН України «Фізика плазми і плазмова електро- ніка: фундаментальні дослідження та застосування» на 2020–2022 рр. Вельмишановний Борисе Євгеновичу! Вельмишановні колеги! У 2014 р. з ініціативи наукової ради з фізики плазми і плаз- мової електроніки НАН України було започатковано цільову комплексну програму «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових тех- нологій», розраховану на 2014–2016 рр., спрямовану на роз- виток в Академії досліджень з фізики плазми та плазмових технологій. Концепцію та склад наукової ради цієї Програми затверджено постановою Президії НАН України № 115 від 18.09.2013 «Сучасні досягнення в галузі керованого термоядер- ного синтезу і фізики плазми та пріоритетні напрями міжна- родного співробітництва». Потім дослідження з цього напряму було продовжено за цільовою програмою наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій» ЗАГОРОДНІЙ Анатолій Глібович — академік НАН України, віцепрезидент НАН України, голова наукової ради цільової програми наукових досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого термоядерного синтезу та плазмових технологій» ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2020, № 2 41 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ на 2017–2019 рр., затвердженою постановою Президії НАН України № 29 від 08.02.2017, звіт про виконання якої і пропонується вашій увазі. Головна мета Програми полягала у розвитку та підвищенні ефективності фундаментальних досліджень з фізики плазми, керованого тер- моядерного синтезу та плазмової електроніки, спрямованих на виявлення нових фізичних принципів побудови складних плазмових сис- тем та створення на цій основі фізичних засад нових плазмових технологій, а також у розви- тку і поглибленні міжнародної співпраці в цій сфері. Було визначено такі наукові напрями Про- грами: • фундаментальні проблеми теорії плазми; • керований термоядерний синтез; • плазмова електроніка та колективні мето- ди прискорення заряджених частинок; • низькотемпературна плазма і технології на її основі; • плазмодинаміка; • космічна плазма. У рамках Програми було виконано 12 про- єктів, у яких брали участь установи, що на- лежать до чотирьох відділень НАН України: Відділення ядерної фізики та енергетики; Від- ділення фізики і астрономії; Відділення фізи- ко-технічних проблем енергетики; Відділення інформатики. Загалом у цій Програмі було за- діяно 9 установ: Інститут ядерних досліджень, Інститут фізики плазми ННЦ ХФТІ, Інститут плазмової електроніки і нових методів при- скорення ННЦ ХФТІ, Інститут газу, Інститут фізики, Радіоастрономічний інститут, Інсти- тут космічних досліджень НАН України і ДКА України, Інститут прикладної фізики, Інсти- тут електронної фізики. Загальне фінансування проєктів Про- грами протягом 2017–2019 рр. становило 3 487 тис. грн, з яких 2 550 тис. грн було ви- ділено за бюджетною програмою 6541030 і 937 тис. грн — за бюджетною програмою 6541230. Усі завдання Програми було виконано в основному успішно. Зокрема, завдяки реалі- Рис. 1. Просторове каналювання енергії α-частинок при збудженні ними швидких магнітозвукових хвиль з частотами, близькими до гармонік іонної циклотронної частоти; r — радіальна координата; a — радіус плазми зації проєктів Програми набули подальшого розвитку дослідження з фізики плазми, керо- ваного термоядерного синтезу та плазмових технологій, забезпечено кооперацію науковців НАН України щодо спільного використання наукового обладнання, в тому числі діагнос- тичних засобів, та оригінальних програмних продуктів; істотно розширилася участь на- уковців Академії в міжнародних програмах та проєктах; дещо поліпшено умови для участі дослідників, особливо молодих, у міжнарод- них конференціях, школах, семінарах за кор- доном та докладено зусиль для організації та- ких заходів в Україні. За період виконання Програми отримано низку важливих результатів. Зокрема, в Інституті ядерних досліджень НАН України було показано, що частина термоядерної енергії може переноситися до центру плазми швидкими магнітозвуковими власними коливаннями, збудженими продук- тами термоядерної реакції. Це явище, назва- не доцентровим просторовим каналюванням, поліпшує утримання плазми і може забезпе- чити режим реактора з іонною температурою, що перевищує електронну (рис. 1). Розвине- 42 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2020. (2) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ ну теорію було застосовано для інтерпретації експериментів з дейтерій-тритієвою плазмою на найбільшому на сьогодні токамаку JET, розташованому у Великій Британії. Робо- ту було виконано в кооперації з колегами зі Швейцарського плазмового центру (Swiss Plasma Center) у рамках проєкту консорціуму EUROfusion, а отримані результати опубліко- вано*. До речі, нагадаю, що EUROfusion — це консорціум, що координує плазмові дослі- дження, які проводяться під егідою Європей- ської спільноти з атомної енергії — Євратому. В Інституті фізики плазми ННЦ ХФТІ за допомогою встановленої на стелараторі «Ураган-2М» нової дипольної антени, подібної до антени стеларатора Wendelstein 7-X (а це, зауважу, найновітніший у світі стеларатор, по- будований у Німеччині), досліджено і запро- поновано сценарії ВЧ-створення та нагріван- ня плазми для стеларатора Wendelstein 7-X. На установці «Ураган-2М» поставлено екс- перимент зі створення плазми в режимі з не- повною іонізацією, який потім було проведено на Wendelstein 7-X. Режим з послідовністю ультракоротких імпульсів електронно-цикло- тронного нагріву забезпечує неповну іонізацію нейтрального газу і є цілком придатним для очищення внутрішніх вакуумних поверхонь стелараторних установок. Розроблено також термодесорбційний зонд (рис. 2) — новий при- стрій для оперативної оцінки ступеня чистоти стінок у високовакуумних камерах, встанов- лених на установках термоядерного синтезу з магнітним утриманням. Таку діагностику вже впроваджено на харківському стелараторі У-2М, а тепер планується впровадити на уста- новках консорціуму EUROfusion. Проведено спільний експеримент з Лабо- раторією фізики плазми Королівської школи (Брюссель, Бельгія) з дослідження початкової стадії високочастотного розряду в установці Ураган-3М (співкерівники — Т. Уотерс і В. Мо- їсеєнко). Отримані результати планується ви- користати для оптимізації ВЧ-розряду на тер- моядерних установках Європи і в міжнародно- му реакторі ITER, який зараз будують у Фран- ції. Ці роботи також проводилися в рамках проєктів консорціуму EUROfusion (рис. 3). Розроблено і застосовано двовимірний код для розрахунків ВЧ-полів у плазмі з урахуван- ням реальної геометрії камери токамаків. Цей Рис. 3. Директор EUROfusion Тоні Донне (Tony Don- né) вітає учасників спільного експерименту з дослі- дження початкової стадії високочастотного розряду, виконаного на установці «Ураган-3М» Рис. 2. Термодесорбційний зонд — пристрій для опе- ративної оцінки ступеня чистоти стінок у високоваку- умних камерах стелараторів * Kolesnichenko Ya.I., Lutsenko V.V., Tyshchenko M.H., Weisen H., Yakovenko Yu.V. and JET Contributors. Analysis of possible improvement of the plasma perfor- mance in JET due to the inward spatial channelling of fast-ion energy. Nucl. Fusion. 2018. 58 (7): 076012. DOI: https://doi.org/10.1088/1741-4326/aac09f ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2020, № 2 43 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ код використано для розрахунків нелокальних струмів захоплення (рис. 4). Результати цієї роботи є важливими для вибору операційних режимів демонстраційного термоядерного реактора DEMO. Дослідження виконували- ся в Інституті фізики плазми ННЦ ХФТІ у співпраці з Технічним університетом м. Грац (Австрія). В Інституті плазмової електроніки і нових методів прискорення ННЦ ХФТІ розробле- но теорію збудження кільватерних полів у багатозонних діелектричних структурах, яка дозволяє досягти значного коефіцієнта транс- формації енергії драйверного згустка у при- скорюваний згусток. Проведено експерименти зі збудження профільованою послідовністю релятивістських електронних згустків кіль- ватерних полів у прямокутній 3-зонній одно- канальній плазмово-діелектричній структурі зі збільшеним коефіцієнтом трансформації. Роботи виконано у співпраці з Аргонською національною лабораторією (США) у рамках програми Департаменту енергетики США. Показано ефективність використання мі- крохвильового випромінювання з випадковою стрибковою фазою для створення високоефек- тивних розрядів низького тиску та додатко- вого нагрівання плазми в термоядерних при- строях. Стрибки фази хвилі не тільки значно збільшують інтенсивність резонансного на- грівання частинок, а й залучають у цей процес нерезонансні частинки з широким діапазоном початкових швидкостей. В Інституті фізики НАН України дослі- джено основні фізичні механізми, що про- являються під час течії щільної плазми з еро- зійного джерела і призводять до руйнування мікровключень у забрудненій плазмі. Вивчено особливості течії щільної низькотемператур- ної запорошеної плазми в плазмодинамічній системі з нееквіпотенціальними електродами. Цей підхід, запропонований уперше у світі, ви- різняється ефективним введенням додаткової енергії від самоузгоджено створеного потоку швидких електронів. Показано можливість очищення потоку щільної мідної плазми від мiкрокрапель (рис. 5). В Інституті газу НАН України створено експериментальний зразок високовольтного обладнання для формування підводного ім- пульсного розряду в установках для електро- розрядного очищення забрудненої води та пе- ревірено ефективність його використання. Співробітники Інституту космічних дослі- джень НАН України і ДКА України спільно з колегами з Інституту теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України з викорис- танням даних космічних апаратів провели до- слідження процесів у сонячній та навколозем- ній плазмі. Отримані результати поглиблюють наші знання про космічну плазму та про меха- нізми формування космічної погоди. В Радіоастрономічному інституті НАН України ідентифіковано відгук навколозем- ного плазмового оточення на радіаційні і корпускулярні активації Сонця. За даними довгострокових спостережень природних по- лів наднизькочастотного діапазону хвиль в Рис. 4. Розподіл густини плазми в токамаку JET (а) і розподіл ВЧ-полів при нагріванні плазми (б) Рис. 5. Очищення потоку щільної мідної плазми від мiкрокрапель 44 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2020. (2) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Антарктиді і в Арктиці на обсерваторіях Ра- діоастрономічного інституту НАН України відтворено фонові — регулярні сезонні і річні варіації параметрів шуманівського резонато- ра. Підтверджено незалежність планетарної грозової і сонячної активностей. Вивчено ди- намічні спектри спорадичного декаметрового випромінювання Юпітера з частотною особли- вістю типу «зебра» (джерело Io-A, зареєстро- ване радіотелескопом УТР-2). Для пояснення «зебра»-структури запропоновано модель по- двійного плазмового резонансу на гармоніках іонної гірочастоти в сильному магнітному полі Юпітера. За результатами проведених досліджень виконавці проєктів Програми упродовж 2017–2019 рр. опублікували 158 статей в укра- їнських та міжнародних наукових фахових журналах, що входять до міжнародних баз да- них, зробили 106 доповідей на національних та міжнародних конференціях. Наявність в Академії цільової програми на- укових досліджень НАН України «Перспек- тивні дослідження з фізики плазми, керова- ного термоядерного синтезу та плазмових технологій» відіграла вирішальну роль у при- йнятті України до консорціуму EUROfusion та одержанні українськими проєктами фінан- сової підтримки з боку консорціуму, оскільки таку підтримку, за правилами EUROfusion, може бути надано лише за умови паритетного фінансування. Загальний обсяг європейського фінансуван- ня українських термоядерних досліджень за період 2017–2019 рр. становив близько 1 млн євро, та ще додатково 150 тис. євро було виді- лено на створення Національного контактно- го пункту Євратом–Україна в ННЦ «Харків- ський фізико-технічний інститут». Отже, рі- вень фінансування цих проєктів з боку Євро- пейського Союзу майже в 10 разів перевищив рівень бюджетного фінансування Програми. З огляду на те, що цільову програму науко- вих досліджень НАН України «Перспективні дослідження з фізики плазми, керованого тер- моядерного синтезу та плазмових технологій» на 2017–2019 рр. було успішно виконано і вона значною мірою сприяла розвитку досліджень з фізики плазми та розширенню міжнародної співпраці українських науковців, зокрема вхо- дженню України до європейського консорці- уму EUROfusion, прошу розглянути можли- вість продовжити практику підтримки таких досліджень, започаткувавши нову цільову програму наукових досліджень «Фізика плаз- ми і плазмова електроніка: фундаментальні до- слідження та застосування». Дякую за увагу! За матеріалами засідання підготувала О.О. Мележик

Схожі ресурси