En las profundidades de la termoyadrёnogo reactor Bashny.Net

Uno ISTU LJ llamado Stanislav V. Mikov Ljdtkjcm visitar un laboratorio experimental de fusión termonuclear, construido en el año 1999a. Y se apresuró a compartir imágenes de la comunidad de Internet
11 ph + letra. Cartas Muy científicos

Tokamak - un dispositivo toroidal para el confinamiento de plasma magnético. Paredes de la cámara de plasma no se lleva a cabo, que no es capaz de resistir la temperatura y campo magnético generado específicamente. Característica tokamak es el uso de corriente eléctrica que fluye a través del plasma para crear un campo poloidal requerido para el equilibrio plasma. En esto se diferencia del stellarator, donde tanto el campo toroidal y poloidal es generado por bobinas magnéticas.
Tokamak "Globus-M ', el Instituto Ioffe. AF Ioffe. Construido en 1999





Base teórica del reactor de fusión, donde el plasma tendría la forma de un toro y retenida por el campo magnético, se desarrollaron en 1951, Tamm y Andrei Sajarov. Hermosa término "Tokamak" fue acuñado después, Igor Golovin, un discípulo del académico Kurchatov. Inicialmente, sonaba como "tokamag" - abreviatura de "cámara toroidal magnética", pero NA Yavlinsky, el autor del primer sistema toroidal, propuso sustituir "-mag" a "-mak" para la eufonía. Más tarde esta versión fue tomado de todos los idiomas. El primer tokamak, construido en 1955, y durante mucho tiempo sólo tokamaks existía en la URSS. Sólo después de 1968, cuando el tokamak T-3, construido en el Instituto de Energía Atómica. IV Bajo el liderazgo de Kurchatov Artsimovich en el Instituto de Energía Atómica. Kurchatov, la temperatura del plasma se logró 10 millones de grados, y los científicos británicos con sus equipos han confirmado este hecho, que al principio se negó a creer que el mundo comenzó a tokamaks auge real.

Actualmente Tokamak considerado el dispositivo más prometedor para
fusión termonuclear controlada


Tokamak es una cámara de vacío toroidal, sobre el que se enrollan bobinas para crear (toroidal) campo magnético. Debido a la cámara de vacío se evacua primero y luego se llena con una mezcla de deuterio y tritio. Luego, con la ayuda del inductor, la cámara crea un campo eléctrico de vórtice. El inductor es un devanado primario de un transformador grande, en el que la cámara es un devanado secundario de un tokamak. El campo eléctrico provoca una corriente fluya y el encendido del plasma en la cámara.

La corriente que fluye a través del plasma realiza dos tareas:

* Plasma climatizada, así como calefacción haría con cualquier otro conductor (calentamiento óhmico).
* Crea un campo magnético alrededor de sí mismo. Este campo magnético se denomina la poloidal (t. E. dirigido a lo largo de las líneas que pasan por los polos del sistema de coordenadas esféricas).

El campo magnético comprime la corriente de plasma fluye a través. Esto resulta en una configuración en la que un helicoidales líneas de fuerza magnética "envuelven alrededor de" la columna de plasma. En este paso mientras gira en la dirección toroidal no coincide con un paso en la dirección poloidal. Líneas magnéticas no están cerrados, son infinitamente muchas veces curvados alrededor del toro para formar t. N. "Superficies magnéticas" forma toroidal.

La presencia del campo poloidal es necesario para un confinamiento del plasma estable en un sistema de este tipo. Puesto que se crea mediante el aumento de la corriente en el inductor, y no puede ser infinita, mientras que la existencia de un plasma estable en un tokamak clásico limitado. Para superar esta limitación, adicional maneras de mantener la corriente desarrollado. Esto se puede utilizar en la inyección de plasma acelerado átomos neutros deuterio o tritio, o radiación de microondas.

Además de bobinas toroidales para controlar la columna de plasma, bobinas de campo poloidales adicionales. Son bobinas circulares alrededor del eje vertical de la cámara de tokamak.

Sólo uno de calor debido al flujo de corriente no es suficiente para calentar el plasma a la temperatura requerida para la reacción de fusión. Para la calefacción adicional utilizando radiación de microondas en t. N. frecuencias de resonancia (por ejemplo



A través de la ventana pude ver la cara interna de la cámara.



En el centro - una consola blanca con el "botón rojo" principal.



Los principales parámetros del experimento Globe-M:
radio grande de plasma: 0.36 m
pequeño radio de plasma: 0,24 m
volumen de plasma: 0,5 m3
alargamiento plasma en la dirección vertical, hasta 2,1
campo magnético de 0,4 T
corriente en el plasma: hasta 0,36
AI calentamiento del plasma de energía: hasta 1,7 MW
el diámetro total de la instalación: 2m
Altura: 2,5 m



ITER reactor nuclear es mucho más seguro en relación a la radiación. En primer lugar, hay el número de sustancias radiactivas es relativamente pequeño. La energía que se puede liberar como consecuencia de un accidente, demasiado pequeño y no puede conducir a la destrucción del reactor. Al mismo tiempo, en el diseño del reactor tiene pocas barreras naturales a la propagación de sustancias radiactivas. Por ejemplo, la cámara de vacío y concha criostato deben ser sellados, de lo contrario el reactor será incapaz de trabajar. Sin embargo, cuando el diseño del ITER prestó mucha atención a la seguridad radiológica durante el funcionamiento normal y durante posibles accidentes.

Hay varias posibles fuentes de contaminación:

* Isótopo radiactivo del hidrógeno -
tritio * La radioactividad inducida en los materiales de la instalación como resultado de la irradiación de neutrones
* Polvo radiactivo formado como resultado de la exposición al plasma a la primera pared
* Productos de corrosión radiactivos, que pueden formarse en el sistema de refrigeración

A fin de evitar la dispersión de polvo y el tritio si se extienden más allá de la cámara de vacío y el criostato, un sistema de ventilación especial se mantendrá en el edificio del reactor a presión reducida. Por lo tanto, el edificio no es una fuga de aire, excepto a través de la ventilación del filtro.

Durante la construcción del reactor, los materiales siempre que sea posible, deben aplicarse, ya probada en la industria de la energía nuclear. Debido a esto, la radioactividad inducida es relativamente pequeño. En particular, incluso en caso de fallo de los sistemas de refrigeración, la convección natural es suficiente para la refrigeración de la cámara de vacío y otros elementos de diseño.

Las estimaciones muestran que incluso en el caso de un accidente, las emisiones radiactivas no suponer un peligro para el público y no provocar la necesidad de evacuación.



Tokamaks experimentales previamente creadas (cámara toroidal con bobinas magnéticas) destinados a la investigación en el campo de la reacción termonuclear controlada, muy engorroso y costoso. "Globe-M" - primera instalación experimental de Rusia para el estudio del plasma en una cámara esférica (diámetro de una esfera - 1, 5 m)
. Los experimentos con el "Globe-M" han demostrado que la estabilidad del plasma a los tipos más peligrosos de las perturbaciones magneto-hidrodinámica es mucho mayor que en tokamaks convencionales. El hecho de que el principal obstáculo para la creación de un reactor de fusión industrial son la pérdida de calor anómala debido a la turbulencia del plasma. Ir de plasma en un estado con bajos resultados de turbulencia en un aumento brusco de tiempo de confinamiento de la energía. En este modo, el tiempo de retención puede calentar 6-10 veces mayores que los valores característicos de tokamak "normal".
"Globe-M", encargado por MIPT se hizo en el San Petersburgo "Fábrica del Norte", la empresa más grande de la industria de defensa, donde en el siglo 20 se construyó el primer diseño de aviones pesados ​​ruso Igor Sikorsky. Rusia "Globus-M" se estima en 5 millones de dólares. USD, los cuales fueron obtenidos por la subvención del Centro Internacional de Ciencia y Tecnología (ISTC)..
Los resultados de experimentos Tokamak en Petersburg, que se utilizarán en el proyecto del Reactor Termonuclear Internacional (ITER).



Suelo técnico Baja. Tokamak está montada en un trípode de metal, pintada en amarillo
de color


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Fuente: