Wendelstein 7-X

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
В'їзд в дослідницький комплекс 7-X в Грайфсвальді. Ліворуч видно експериментальний зал.
Надпровідні кабелі живлення прикріплюються до однієї з 20 надпровідних планарних обмоток.
Термоядерна реакція злиття ядер дейтерію та тритію.

Wendelstein 7-X (W7-X) — експериментальний термоядерний реактор типу стеларатор. Збудований в травні 2014 року в місті Грайфсвальд, що в Німеччині. На момент будівництва був найбільшим реактором цього типу. Побудований для дослідження і вдосконалення технологій заради майбутнього будівництва промислових термоядерних реакторів типу стеларатор.

3 лютого 2016 року було запущено реактор із водневою плазмою.[1]

Принцип дії[ред.ред. код]

Попередником Wendelstein 7-X була експлуатована з 1988 по 2002 рік установка Wendelstein 7-AS.

Метою дослідження є вироблення енергії злиття атомних ядер, подібна реакція, що відбувається на Сонці. Щоб відбулася реакція, плазма з суміші ізотопів водню дейтерію і тритію повинна бути розігріта до температур понад 100 млн ° C. Необхідна для цього ізоляція плазми досягається укладенням плазми в магнітне поле, для чого використовується сила Лоренца.

Починаючи з 1950-х років експерименти по магнітному утриманню плазми проводилися за принципом токамака тороїдальної форми. На відміну від токамака стелларатор не має азимутальної симетрії.

Метою Wendelstein 7-X є дослідження можливостей цього типу реакторів. За допомогою 30-хвилинних запусків будуть досліджуватися істотні властивості і перевірятися здатність до тривалої роботи.

Назва «Wendelstein» — це «натяк» на попередні експерименти: оскільки перші реактори типу стелларатор були побудовані Прінстонським університетом під ім'ям гори Маттерхорн, тож німецькі творці реактора вибрали для назви також гору Вендельштейн в Баварських Альпах.

Пристрій[ред.ред. код]

Головним компонентом Wendelstein 7-X є великий тороїд зовнішнього діаметра 11 м. У ньому обертається плазма укладена в магнітному полі таким чином, щоб не торкатися стінок. Магнітне поле виробляється п'ятдесятьма 3,5-метровими нерухомими магнітними котушками. Інші 20 рухливих магнітів служать для цілеспрямованого впливу на магнітне поле.

Рідкий гелій, охолоджений до температури близької до абсолютного нуля, охолоджує магнітні котушки.

Інші деталі — кріостат, посудина для плазми і дивертор.

Ізольований від тепла пристрій, необхідний для підтримки температури надпровідності котушок і магніту, має діаметр 16 м.

Робота[ред.ред. код]

Схематичне зображення установки Вендельштайн: плазма жовтого кольору, дроти синього

Через відсутність системи активного охолодження протягом перших двох років роботи тривалість запусків на високій потужності 8-10 МВт обмежується тривалістю близько 5-10 секунд. Потім заплановано виробничу перерву приблизно півтора року, протягом якої планується доопрацювати установку в розрахунку на тривалу роботу.

Монтаж завершений в травні 2014.

Перша фаза експериментів почнеться в 2015 році і закінчиться через 3 місяці. Замість колишніх планів одержання плазми за допомогою десяти тестових диверторів прийнято рішення обмежити першу плазму п'ятьма графітовими обмежувачами.

Друга фаза передбачає розширення обмежуючої діафрагми, установку тестових диверторів і комплектацію, і підключення компонентів, що контактують з плазмою — за планами фаза триватиме один рік.

Третя фаза з підключеними тестовими дивертор почнеться за планами в 2016 році.

Добудова повністю охолоджуваних диверторів високих теплових потоків в розрахунку на тривалу роботу займе приблизно 2 роки. У 2019 почнеться друга серія випробувань плазмовими імпульсами тривалістю в 30 хвилин.

У квітні 2015 року на сайті ITER повідомили, що магнітна система стелараторів вже охолоджена до робочої температури. Вакуумна камера опечатана, днями почнеться її вакуумування.

10 липня 2015. Надпровідна магнітна система (набір з 50 ізолюючих і 20 плоских керуючих котушок) пройшла перший іспит. Котушки спершу перевірялися по одній, потім живлення було подано на весь комплект котушок. Був досягнутий розрахунковий струм 12,8 кА. Отримані дані виявилися близькі до розрахункових. «Перша плазма» очікується до кінця 2015 року.

10 грудня 2015 року реактор запускали із гелієвою плазмою. А 3 лютого 2016 року — з водневою.[1]

Див. також[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Координати: 54°04′23″ пн. ш. 13°25′25″ сх. д. / 54.07306° пн. ш. 13.42361° сх. д. / 54.07306; 13.42361



Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.
  1. а б Німеччина запустила термоядерний реактор з водневою плазмою, УНІАН, 3 лютого 2016