Токамак, платформа съдържание

Предишен ◈ Следващото

1.1 Предшестващо 1.2 произхода на термина 1.3 1.4 първия разработване второ поколение токамаци. Световната практика 1.5 1.6 трето поколение на токамак токамаци днес 1.7 Перспективи

2.1 Непрекъсната работа

3.1 Съществуващите токамаци свят 3.2 токамак прекратени операция 3.3 дизайни на бъдещата токамак

Токамак - тороидална устройство за магнитни плазма раждане. Устройството е предназначено за осъществяване на реакцията на синтез във високата температура плазмата в квази-стационарен режим, при който плазмата се образува в тороидална камера и стабилизира си магнитно поле. Енергията, освободена при тази реакция трябва да надвишава изразходваната енергия за формиране на плазмата и да започне реакцията.

1. История

1.1. праистория

Fusion реакции или реакция на ядрен синтез (ядрен синтез), са открити 30 години на ХХ век. Тези реакции са ekzometrichnimy, което се случва с огромен освобождаване на енергия. в синтез изследвания започна малко след края на Втората световна война, въпреки че в повечето държави, тези програми са били класифицирани като "тайна". Само през 1955 г., на Международната конференция за мирно използване на атомната енергия в Женева, такива програми са разсекретени и е позволено да започне на международното научно сътрудничество в тази област.

1.2. Произход на термина

1.3. Първият развитие

Токамак система синтез, пощенска марка на СССР през 1987.

Най развитие, тласък за създаване на вида на инсталацията "Токамак", бяха проведени в Съветския съюз. Но през 1950 г., съветската физика Олег Лаврентиев в работната предложи идеята не само да използва контролирания синтез в промишлен мащаб като нов, надежден и перспективен източник за производство на електроенергия, но също така разработи специфична схема с помощта на изолацията на плазма с висока температура от електрическо поле. Тази работа е довела до съветски научни изследвания в областта на контролирания термоядрен синтез.

Схема бъдеще инсталация "токамак" е подобрена в 50-те години съветски физици Tamm и Андрей Сахаров, които са развили теоретична основа реактор синтез в която плазмата придобива тороидална форма и задържа от магнитното поле.

През десетте години на непрекъснат интензивен изследвания и подобрения на устройството постигнат значителен напредък в токамак плазмени параметри. Същинският напредък в областта на технологиите е изявлението на съветските учени в Третата международна конференция на МААЕ по физика на плазмата и изучаването на контролирания термоядрен синтез в Новосибирск през 1968. Те обявиха, че T-3 токамак построена през Kurchatovsky институт плазма температура достигна 0,5 К и плазмената концентрация на ЕГ

5x10 19 m -3. Измерването на времето за енергийна раждане е около 20 милисекунди, което е повече от един порядък по-голяма от тези, които обичайно в тези дни прогнози. Това твърдение, причинени недоверие от британски и американски учени, развитието на които са били далеч от такива резултати. Съмнения бяха разсеяни само след като резултатите бяха потвърдени от тестове с използването на лазер разсейване, проведено преди няколко години по-късно.

1.4. Второто поколение токамаци. Световната практика

Токамак разработени методи за това поколение на допълнителна плазма отопление, инжекционни неутрални атоми, електрони и йон циклотрон отопление, различни плазмени диагностика и контрол разработен от плазмата. Следователно, второ поколение токамак се получават значителни плазмени параметри: Температура на няколко КЕВ плазма плътност, prevyshayuschihm -3 [1]. В допълнение, токамак получи допълнително, фундаментално важен елемент за реактора - превключвател.

При разработването на токамак Technology, 1960, беше демонстрирано, че само с един отоплителен поради ток (омичен отопление) не е възможно да се докаже плазмата на температури слети. Най-консумация на енергия чрез увеличаване на плазмата се появи външен метод инжектиране е бързо неутрални частици (атоми), но само в 1970 се постига необходимото техническо ниво и предоставя на действителните експерименти с използването на инжекторите.

В средата на 70-те години токамак PLT Принстън плазмен физика лаборатория (USA), използвайки греди на бързо неутрални атоми се получават с температура на плазмата 60 Mill. Градуса. По-късно в Т-10 токамак плазма температурата съветската се повишава до 90 Mill. Градуса. На първо място в света токамак със система за свръхпроводим магнит 7 T (СССР) демонстрира възможността neinduktivnoi поддържа тока в плазмата колона, отваря пътя до радикал увеличаване на продължителността на работния цикъл.

1.5. Третото поколение токамаци

Токамак TFTR Принстън плазмен физика Laboratory (1989)

В началото на 80-те години е пусната в експлоатация трето поколение токамаци - инсталации с голям радиус на тор (2-3 М) и плазмен ток от няколко тА. Струята (Великобритания), Торе Supra (Франция), JT60-U (Япония), TFTR (САЩ) и T-15 (СССР): Пет такива единици са били построени. Основната физическа предизвикателството на този механизъм поколение е да се изследват и ограничаването на плазмата с термоядрени параметри, спецификация граници плазмени параметри, натрупване на опит с Отклонител и т.н., включени технологичните проблеми :. Развитието на свръхпроводящи магнитни системи, които могат да създадат поле с индуцирането на до 5 фонове в големи количества , развитие на системи за използване с натрупване тритий опит отстраняване висока температура се влива в отклонителя, развитие на системи за дистанционно монтаж / демонтаж на вътрешен монтаж възел, прави nstvovanie плазмени диагностика, и др ..

През 90-те години на семейството капаните за плазмено затвор допълва с нова модификация - сферична токамак. В сравнение с конвенционалните, те се различават само в една единствена функция дизайн - по-малко (не повече от 2) съотношение, т.е. съотношението на големи и малки радиуси на плазма колона. Тази геометрична нюанс има много важни последици за токамак. За поддържане и запазване на стабилността магнитна плазма налягане щипка в сферична токамак може да бъде намалена приблизително 10-кратно в сравнение с традиционните токамак. От друга страна, това дава възможност на няколко пъти, за да се намали магнитната индукция и общите разходи на инсталацията, като се запазват основните плазмените-физически параметри. Тази функция дава сферична токамак шанс да се превърнат в лидери сред затворени магнитни капани.

1.6. токамаци днес

Първото десетилетие на 21-ви век може да бъде описан като краен етап на ден експериментален токамак преди появата на реактори търговски синтез. Най-големият от съществуващите инсталации, съдържа почти цялата функционална и технологична система на бъдещия реактор.

Сега в света има повече от 100 вида инсталации токамак.

1.7. перспективи

В наше време, инсталирането на "Токамак", се счита за обещаващ устройство за контролирания термоядрен синтез. Ето защо като на следващия етап от развитието на технологията е планирано, на първо място създаването на следващото поколение на токамаци, в които можете да постигнете самоподдържаща синтез.

2. Как работи

Принципът на работа на реактора като "токамак"

Токамак принцип е в електрофизически инсталация, чиято основна цел е да се образува плазма (т. Е. ГАЗ до 100 Mill. Градуси) достига висока плътност и постигане на дългосрочно съхранение в добре определен обем. Това ще даде възможност за синтез на реакция на синтез на хелиеви ядра от суровината, водородни изотопи (деутерий и тритий). По време на реакцията освободената енергия трябва да надвишава значително изразходваната енергия при формиране на плазмата.

Токамак е по същество е под формата на тор: тороидални вакуумна камера, която е навита около проводник генерира тороидално магнитно поле. Основната магнитното поле е затворен в клетка, съдържаща горещо плазмата се образува тороидални магнитни бобини. Значителна роля в поддържането плазмата играе плазма ток, преминаващ по протежение на кръгова плазма колона и генерира магнитно поле на специална конфигурация.

2.1. Непрекъсната работа

В момента токамак работи в импулсен режим. продължителността на импулса се определя от енергията, която се съхранява в индуктор, който поддържа тока в плазмата. Наскоро, в някои страни, първите резултати от bezinduktsiynogo ток на възбуждане в токамак. За тази цел, плазмата се въвежда електромагнитна вълна с определена честота, която причинява на нормалното придвижване на електроните по магнитното поле. Експерименти в растенията Т-7, PLT и JFT-II показват перспективите на настоящия метод за управление. Изследвания в тази насока в близко бъдеще ще позволят да се идентифицират възможностите bezinduktsiynoi поддържане на сегашната система на реактора за дълго време.

3. токамаци в света

3.1. Съществуващите токамаци свят

3.3. Проекти за бъдещо токамаци

Разпределение ректор ITER

бележки

1. термоядрен енергия. Теория, практика, проблеми и решения. - termoyadsintez. ***** / токамак / токамак. HTM

2. В токамак в Казахстан получи плазма - WWW. ***** / науката //. Html (Рус).

3. Президентът на Иран: Ние се превърнахме в ядрена сила - WWW. / Ukr / горе / показване / prezident_irana_my_stali_yadernoy_derzhavoy_ / (Рус).

4. акад Велихов, наречена "приказки" Изявление на Иран за получаване на технологията за синтез - WWW. ***** / форум / t23591.html (Рус).

6. Изграждане на ITER - WWW. ITER. Org / PROJ / buildingiter (Eng.)

7. Програмата на САЩ за сливане - WWW. въпроси. Org / 13.4 / Stacey. НТМ (Eng.)

8. Ignitor - български новият реактор слят - ***** / ignitor-novejshij-rossijskij-termoyadernyj-Reaktor (. Рус)

9. SST-1: Състояние - WWW. ПИС. ВЕИ. в / sst1 / SST1-present_status. HTML (Eng.)