На токамаке kstar поставили мировой рекорд по удержанию плазмы

01.06.2011 Hi-tech

Физики,трудящиеся на южнокорейском токамаке KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research), смогли поставить новый всемирный рекорд по времени удержания высокотемпературной плазмы в магнитном поле, что сейчас образовывает 70 секунд. Об этом сообщается на портале Национального университета термоядерных изучений.

Токамак KSTAR рекомендован для реализации и изучения долгого удержания плазмы в магнитном поле в рамках работ по проекту международного экспериментального термоядерного реактора ITER, что на данный момент строится в исследовательском центре Кадараш в южной части Франции. KSTAR — одна из немногих установок для того чтобы типа в мире, владеющая всецело сверхпроводящими магнитными катушками. 

В ходе прошлогодней кампании водородно-дейтериевую плазму, разогретую до температуры в 50 миллионов градусов Кельвина, удерживали в режиме Н-моды 55 секунд. Данный режим работы токамака крайне важен для физиков —при нем тепловые утраты плазмы быстро снижаются, а температура в центре плазменного шнура увеличивается при повышении мощности дополнительного нагрева, что разрешает очень сильно расширить выделение энергии и сделать установку более удачной. Планируется, что ITER будет трудиться как раз в таком режиме.

Внутренний вид токамака KSTAR.На токамаке kstar поставили мировой рекорд по удержанию плазмы KSTAR

Прогресс в повышении времени удержания плазмы в токамаке KSTAR с момента его запуска в 2008 году.

Но для этого режима характерно происхождение неустойчивостей в плазме типа ELM (Edge-Localized Mode), каковые развиваются на поверхности плазменного шнура либо при срывах. EL Mы страшны тем, что создают огромную точечную тепловую нагрузку на внутрикамерные элементы токамака, такие как первая стена либо дивертор, что ведет к их деградации и разрушению. 

Развитие разряда в токамаке KSTAR. Euro-fusion.org

Этого возможно избежать, в случае если трудиться в режиме с внутренним транспортным барьером (ITB — InternalTransport Barrier), при котором отмечается пониженный уровень турбулентности в плазме, а температура центральной области плазменного шнура возрастает. В этом случае возможность происхождения неустойчивостей значительно снижается.Данный режим удержания и был реализован учеными на токамаке KSTAR, что разрешило расширить время удержания плазмы с температурой в 50 миллионов градусов Кельвина до 70 секунд.

Сравнение профиля распределения температуры плазменного шнура при режима H-моды (слева) и ITB-режима (справа). Видно, что во втором случае температура в центре получается значительно выше, чем в первом случае. Синим кружком отмечено место развития неустойчивости типа ELM.

В предстоящем исследователи собираются увеличить это время, а в идеале ученые желают обучиться удерживать плазму около 300 секунд, дабы приблизиться к тем параметрам, каковые планируется взять в ITER. Первые опыты на нем планируется начать в 2025 году. Результатом будет термоядерная реакция мощностью до 500 милионов ватт со временем удержания до 1000 секунд.

Создатель6 Александр Войтюк

Случайные записи:

44-летний китаец установил новый мировой рекорд по планке


Похожие статьи, которые вам понравятся: