stringtranslate.com

Т-15 (реактор)

T -15 (или Tokamak-15 ) — российский (ранее советский) исследовательский ядерный реактор, расположенный в Курчатовском институте , который основан на (изобретенной в СССР) конструкции токамака . [2] Это был первый промышленный прототип термоядерного реактора, в котором для управления плазмой использовались сверхпроводящие магниты . [3] Эти огромные сверхпроводящие магниты ограничивали плазму, производимую реактором, но не могли поддерживать ее более нескольких секунд. Несмотря на то, что это новое технологическое достижение не было немедленно применимо, оно доказало СССР, что они на правильном пути. В оригинальной (круглое поперечное сечение с ограничителем ) форме, тороидальной камере, она имела большой радиус2,43 м и малый радиус0,7 м . [4]

В 1988 году Т-15 удалось создать свою первую термоядерную плазму, и реактор оставался в эксплуатации до 1995 года. Считалось, что созданная плазма решит ряд проблем, с которыми инженеры боролись в прошлом. [ необходимо разъяснение ] [ необходима цитата ] Это в сочетании со стремлением СССР к более дешевой энергии обеспечило дальнейшее развитие Т-15 при Михаиле С. Горбачеве . Он был разработан, чтобы заменить использование страной газа и угля в качестве основных источников энергии.

Это достигнуто1 МА иВпрыск 1,5 МВт за 1 секунду импульса. [5] Было выполнено около 100 выстрелов до закрытия (в 1995 году) из-за нехватки средств. [6]

Модернизация 1996 года

С 1996 по 1998 год был проведен ряд модернизаций реактора с целью проведения предварительных исследований для проектных работ по Международному термоядерному экспериментальному реактору (ИТЭР). Одна из модернизаций преобразовала токамак в конструкцию дивертора D-образной формы с основным радиусом плазмы1,5 м . ИТЭР также будет использовать сверхпроводящие магниты. Ядерные предшественники, такие как Т-10, были способны достигатьТемпература плазмы 16,7 МК . Эта повышенная температура позволила ввести электронный циклотронный резонанс (ЭЦР), ионный циклотронный резонанс (ИЦР) и нейтральные атомы, чтобы поддерживать реакции. [ необходима цитата ]

Модернизация до Т-15МД

Корпус вакуумного сосуда Т-15МД
Тороидальная обмотка и катушки полоидального поля Т-15МД после разборки

В 2010 году было принято решение о модернизации реактора. [7] Модернизированная машина получила название Т-15МД . На базе Т-15 будет создан гибридный ядерный реактор синтеза-деления , предназначенный для использования нейтронов, генерируемых основным компонентом термоядерного реактора, для инициирования деления в ином неделящемся топливе и для изучения возможности использования такой системы для выработки электроэнергии. [8] [9] Сборка магнитных катушек была завершена в августе 2019 года. [10] По состоянию на начало 2020 года статус строительства был обозначен как «вход в завершающую фазу». [11] В конце 2020 года была завершена подготовка к физическому запуску Т-15МД. [10] Физический запуск состоялся в мае 2021 года, и дальнейшая модернизация оборудования запланирована до 2024 года. [12]

Т-15МД имеет большой радиус R  = 1,48 м и малый радиус a  = 0,67 м . Тороидальное магнитное поле равно2 Тл , произведенный обычными проводящими катушками. Предполагаемый плазменный ток составляет2 МА , который планируется поддерживать в течение40 с с инжекцией нейтральных частиц и микроволнами, и без использования индукционного тока. [13]

Ссылки

  1. ^ "Вторая жизнь Токамака Т-15". www.iter.org . 5 ноября 2010 г. Архивировано из оригинала 28 июня 2017 г.
  2. ^ "Российский научный центр "Курчатовский институт"". 2005-02-25. Архивировано из оригинала 2005-02-25 . Получено 2020-06-20 .
  3. ^ Смирнов, ВП (2010). «Основание токамака в СССР/России 1950–1990» (PDF) . Ядерный синтез . 50 (1): 014003. Бибкод : 2010NucFu..50a4003S. CiteSeerX 10.1.1.361.8023 . дои : 10.1088/0029-5515/50/1/014003. ISSN  0029-5515. S2CID  17487157. 
  4. ^ Беляков, ВП; Глухих, В.А.; Кавун, AM; Кадомцев Б.Б.; Коваленко В.Д.; Костенко А.И.; Малышев, И.Ф.; Моносзон, Н.А.; Попков Г.Н.; Стависский, Б.А.; Стрелков В.С. (1982). «Токамак Т-15. Основные характеристики и программа исследований». Советская атомная энергия . 52 (2): 103–111. дои : 10.1007/BF01138918.
  5. ^ "Superconducting Tokamak T-15 Upgrade. Kirnev et al" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-08-11 . Получено 2014-08-07 .
  6. ^ [1] Вторая жизнь токамака Т-15, информационная лента Iter, 5 ноября 2010 г.
  7. ^ ТОКАМАК Т-15МД: опыт реализации научно-технического проекта в РОССИИ (2017)
  8. ^ Запуск модернизированного российского токамака Т-15 в 2018 году
  9. ^ Запуск модернизированной российской термоядерной установки в 2018 году.
  10. ^ ab Петр Хвостенко. "Токамак Т-15МД – подготовка к физическому пуску". 28-я конференция МАГАТЭ по энергии термоядерного синтеза .
  11. ^ Хвостенко, П. П. (2020). «Подготовка к физическому пуску токамака Т-15МД вышла на завершающую стадию» (PDF) .
  12. ^ "Россия запускает токамак Т-15МД в Курчатовском институте". Nuclear Engineering International . 2021-05-20.
  13. ^ Литвак, АГ; Романников, Александр (2017). "Средний токамак Т-15МД как база для экспериментальных исследований термоядерного синтеза в Российской Федерации". EPJ Web of Conferences . 149 : 01007. Bibcode : 2017EPJWC.14901007R. doi : 10.1051/epjconf/201714901007 . ISSN  2100-014X.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

55°48′05″с.ш. 37°28′37″в.д. / 55.8014°с.ш. 37.4769°в.д. / 55.8014; 37.4769